專利名稱：平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能光熱利用領(lǐng)域，特別涉及的是平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生
產(chǎn)裝置。
技術(shù)背景太陽(yáng)能資源是21世紀(jì)的新能源，太陽(yáng)能制冷、太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能發(fā)電、海水凈 化等都是重要的應(yīng)用領(lǐng)域。選擇性吸熱薄膜具有可見(jiàn)光_近紅外光區(qū)高吸收率、紅外光區(qū) 高反射率的性能優(yōu)點(diǎn)，其生產(chǎn)方法及裝置成為太陽(yáng)能利用技術(shù)的重要研究方向。目前所采 用太陽(yáng)能選擇性吸熱薄膜的生產(chǎn)方法有以下幾種類型，且都具有相應(yīng)的局限性玻璃管真空管型將直徑不同的兩個(gè)玻璃管的兩端封接在一起，兩管之間的空間 形成封接時(shí)抽成真空，內(nèi)管的外壁沉積有太陽(yáng)能吸熱涂層，吸收太能輻射能而使溫度升高， 內(nèi)部通水帶走熱能，完成光熱轉(zhuǎn)換過(guò)程。其不足之處在于碰撞易碎，斷水時(shí)干燒易炸管，同 時(shí)在建筑節(jié)能一體化時(shí)不宜作為建筑外壁、房頂。普通平板吸熱涂層采用電鍍、刷涂等方式在金屬基片上形成吸熱涂層，其不足之 處在于外紅光發(fā)射率高，太陽(yáng)能吸收率低，太陽(yáng)能利用效率低，同時(shí)這種生產(chǎn)方式對(duì)環(huán)境有
一定污染。電子槍蒸發(fā)和離子源輔助的方式沉積太陽(yáng)能吸熱涂層，這種方式具有沉積速率高 的優(yōu)勢(shì)。其缺點(diǎn)是單個(gè)電子槍所獲得的鍍材的蒸發(fā)云不足以覆蓋基片的幅寬，需兩支電子 槍合并使用才能滿足寬度上的均勻性，同時(shí)由于沉積速率高，膜層厚度控制困難，對(duì)于沉積 金屬層厚度僅為lOnm左右的介質(zhì)-金屬干涉膜組類型的太陽(yáng)吸熱膜層，光學(xué)厚度精度在2 至3nm左右時(shí)的控制更難實(shí)現(xiàn)。已有的連續(xù)鍍膜裝置如中國(guó)專利200420077693. 6所述，是一種對(duì)圓形玻璃管鍍 膜，整個(gè)生產(chǎn)線從出口到進(jìn)口到連續(xù)鍍膜室如其權(quán)利要求1所述“構(gòu)成閉環(huán)”，工件還要自 轉(zhuǎn)，無(wú)法生產(chǎn)大面積(單張鍍膜板的長(zhǎng)度方向大于600毫米、寬度方向大于300毫米)的平 板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板
實(shí)用新型內(nèi)容
鑒于以上原因，本實(shí)用新型的目的是為了克服以上不足，提供生產(chǎn)效率高的、膜層 厚度控制方便、工藝實(shí)現(xiàn)靈活、生產(chǎn)大面積(單張鍍膜板的長(zhǎng)度方向大于600毫米、寬度方 向大于300毫米)的，對(duì)環(huán)境污染程度小的生產(chǎn)平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，包括前真空鎖定室、前保持室、至 少有3組磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室的能在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波 反射層/至少一組由金屬膜或金屬介質(zhì)復(fù)合膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層、或者 在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/吸熱半導(dǎo)體材料膜或金屬介質(zhì)復(fù)合 材料膜/減反射層、以此在基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜的連續(xù)鍍膜室、后保持室、后真空
3鎖定室，磁控濺射靶及靶材，電源，工藝氣體進(jìn)氣管及控制系統(tǒng)，真空抽氣系統(tǒng)，有能放置一 片或多片金屬基片的由玻璃板或金屬板制成的載片板，載片板以斷續(xù)方式快速通過(guò)前保持 室和前真空鎖定室和同樣以斷續(xù)方式快速通過(guò)后保持室和后真空鎖定室的傳送機(jī)構(gòu)是電 機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸，輥軸表面摩擦傳送載片板，在大氣與前真空鎖定室之間、后真空鎖定室與 大氣之間有真空閥門，前真空鎖定室與前保持室之間，后保持室與后真空鎖定室之間有真 空閥門，前保持室與連續(xù)鍍膜室之間、連續(xù)鍍膜室與后保持室之間有讓載片板分批次按生 產(chǎn)節(jié)奏進(jìn)入連續(xù)鍍膜室或退出連續(xù)鍍膜室的真空閥門。該裝置能在金屬基片上磁控濺射沉 積太陽(yáng)能吸收功能膜層，即從基片向外依次沉積紅外光波反射層(金屬膜)/至少一組由金 屬膜或金屬介質(zhì)復(fù)合膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層(介質(zhì)膜)，或者從基片向外依 次沉積紅外光波反射層(金屬膜)/吸熱半導(dǎo)體材料膜或金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜/減反射層 (介質(zhì)膜)。裝置包括至少5個(gè)鍍膜功能室，分為前真空鎖定室、前保持室、連續(xù)鍍膜室(前、 后部分別設(shè)有緩沖室)、后保持室、后真空鎖定室，它們之間有真空閥門，這些閥門的開(kāi)啟和 關(guān)閉使各室都能建立起鍍膜工藝所需的l-gxio—ipa真空度，在大氣與前(后)真空鎖定室 之間，前(后)真空鎖定室與前(后)保持室之間閥門開(kāi)啟關(guān)閉，載片板在轉(zhuǎn)動(dòng)輥的傳送下 呈一塊接一塊的或幾塊為一批的方式有節(jié)奏的快速進(jìn)入(退出)各室，前(后)保持室與 連續(xù)鍍膜室之間的閥門開(kāi)啟關(guān)閉，載片板在轉(zhuǎn)動(dòng)輥的傳送下呈一塊接一塊的或幾塊為一批 的方式有節(jié)奏的快速的進(jìn)入(退出)連續(xù)鍍膜室。上述的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，在前保持室與連續(xù)鍍膜室之間有載片 板由按生產(chǎn)節(jié)奏的斷續(xù)快速的進(jìn)片方式變?yōu)槌室粔K接一塊的連續(xù)勻速行進(jìn)方式進(jìn)入連續(xù) 鍍膜室的前緩沖區(qū)(或稱前緩沖室)，基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜后，連續(xù)鍍膜室與后保 持室之間有使載片板呈一塊接一塊的連續(xù)勻速行進(jìn)方式退出連續(xù)鍍膜室后形成按生產(chǎn)節(jié) 奏的斷續(xù)快速的出片方式的后緩沖區(qū)(或稱后緩沖室)。當(dāng)基片快速進(jìn)入連續(xù)鍍膜室之后， 轉(zhuǎn)動(dòng)輥的傳動(dòng)速度變?yōu)榇趴貫R射靶沉積工藝速度所需要的慢速的、連續(xù)的、勻速的載片板 運(yùn)行速度，使分批次快速進(jìn)入連續(xù)鍍膜室的基片一片接一片或一批次接一批次的連續(xù)的經(jīng) 過(guò)磁控濺射靶濺射沉積區(qū)，使片與片或批次與批次之間的距離變?yōu)楸M可能的小，以使沉積 不間斷、不空濺射，提高效率，減少空濺時(shí)靶材的浪費(fèi)以及時(shí)間的浪費(fèi)，節(jié)約成本。上述的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，連續(xù)鍍膜室至少3組磁控濺射靶及相 應(yīng)的濺射腔室它們之間有隔板形成各自獨(dú)立腔室，配有獨(dú)立的抽真空系統(tǒng)，各自有獨(dú)立磁 控濺射電源、工藝充氣管路及控制單元系統(tǒng)，使靶、充氣管道、真空抽氣系統(tǒng)集成在一個(gè)靶 基座或腔室蓋板上成為一個(gè)單獨(dú)濺射模塊。單獨(dú)濺射模塊可以放在連續(xù)鍍膜室的任何工藝 需要的位置工作，以方便實(shí)現(xiàn)鍍制不同膜系的吸熱功能膜層。上述的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，至少3組濺射靶及相應(yīng)的濺射腔室之 間至少有一個(gè)基片得以通過(guò)的有狹縫的真空抽氣室作為隔離腔室。濺射靶及相應(yīng)的濺射腔 室之間至少有一個(gè)側(cè)壁開(kāi)有狹縫(能通過(guò)基片)的真空抽氣室作為隔離腔室，不設(shè)門閥，通 過(guò)狹縫抽真空，若有2至3個(gè)隔離腔室，就可使濺射室之間真空度差一個(gè)數(shù)量級(jí)，以方便不 同靶腔實(shí)現(xiàn)不同的充氣氣氛和工藝條件，鍍制不同材質(zhì)的膜層。上述的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，磁控濺射靶是直流平面靶、直流柱形 靶、中頻交流平面靶、中頻交流柱形靶、中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶中的至少一種。因可以任意組 合，方便實(shí)現(xiàn)鍍制不同膜系的吸熱功能膜層，特別是干涉膜堆類型的膜系?？梢圆捎貌煌饘俨牧系陌胁挠貌煌瑲夥諝怏w實(shí)現(xiàn)化學(xué)計(jì)量比材質(zhì)的膜層，也可以用陶瓷靶材直接鍍制介 質(zhì)膜。采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，可以提高濺射速率，提高生產(chǎn)效率，降低成本。本實(shí)用新型采用長(zhǎng)度方向大于600毫米、寬度方向大于300毫米的大面積單張金 屬片作為基片，基片放置在由玻璃板或金屬板制成的載片板上，載片板上能放置一片或多 片金屬基片，在水平布置的臥式鍍膜裝置上的連續(xù)鍍膜室中，基片經(jīng)過(guò)按照膜系配置的多 個(gè)濺射模塊，基片從靶位下經(jīng)過(guò)時(shí)依次沉積太陽(yáng)能吸熱功能膜中的紅外光反射層/吸熱功 能層/減反射層等膜層，本實(shí)用新型平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，能高效率的生產(chǎn) 膜層厚度控制方便、工藝實(shí)現(xiàn)靈活、大面積的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板，對(duì)環(huán)境污染小。本實(shí) 用新型生產(chǎn)的吸熱鍍膜板具有吸收率高、發(fā)射率低的優(yōu)點(diǎn)，且生產(chǎn)效率高，成本低。

圖1為本實(shí)用新型裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型裝置傳送系統(tǒng)示意圖。圖3為本實(shí)用新型裝置真空閥關(guān)閉時(shí)傳送機(jī)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型裝置真空閥開(kāi)啟時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。圖5為載片板傳送方式示意圖。圖6為載片板另一傳送方式示意圖。圖7為磁控濺射靶及對(duì)應(yīng)的濺射腔室示意圖。圖8為圖7 (單組)的俯視圖。圖9為本實(shí)用新型生產(chǎn)的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板結(jié)構(gòu)示意圖。(基片上沉積了由 金屬膜組成的紅外光波反射層/金屬膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層)。圖10為本實(shí)用新型生產(chǎn)的另一平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板結(jié)構(gòu)示意圖(基片上沉積 了由金屬膜組成的紅外光波反射層/金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜/減反射層)。圖11為本實(shí)用新型生產(chǎn)的再一平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板結(jié)構(gòu)示意圖(基片上沉積 了由金屬膜組成的紅外光波反射層/吸熱半導(dǎo)體材料膜/減反射層)。圖12為本實(shí)用新型裝置另一總體結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖13為本實(shí)用新型裝置再一總體結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 圖1 圖9給出了本實(shí)施例1圖。參看圖1，本實(shí)施例1中的裝置包括上片區(qū)1， 前真空鎖定室2，前保持室3，連續(xù)鍍膜室4，，后保持室5，后真空鎖定室6，下片區(qū)7，以及連 接各室的真空閥門88a、8b、8c、8d、8f)，其中8a、8f分別是前、后真空鎖定室與外界大氣之 間的真空閥門，在連續(xù)鍍膜室4的前、后端分別為前緩沖室4M、后緩沖室4N。在連續(xù)鍍膜室 4內(nèi)，按照實(shí)現(xiàn)沉積圖9所示基片27上沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層28/金屬膜30 與介質(zhì)膜29組成的干涉膜堆(兩組)/減反射層31 (本實(shí)施例1太陽(yáng)能吸熱膜系具體為基 片/A1紅外光反射層/A1N-不銹鋼干涉復(fù)合膜(兩組)/A1N減反射層)，在磁控濺射靶的 配置上，依次分布在8個(gè)磁控濺射靶及其相應(yīng)的濺射腔室10a、10b、10c、10d、10e、lOf、10g、 lOh,依次為2個(gè)B革巴(10a、10b) /I個(gè)A靶(10c) /I個(gè)B靶(lOd) /I個(gè)A靶(lOe) /I個(gè)B靶(10f)/2個(gè)A靶(10g、10h) (A靶為用于鍍制介質(zhì)膜或金屬-介質(zhì)復(fù)合膜或吸熱半導(dǎo)體膜的 中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶或中頻交流平面靶，B靶位用于鍍制金屬膜層或紅外光波反射膜層的 直流平面靶)。各濺射腔室之間存在隔離腔室9(9a、9b、9C、9d、9e、9f、9g9h)以實(shí)現(xiàn)各濺射 腔室的工作氣氛環(huán)境的獨(dú)立。本裝置中還設(shè)有電源，工藝氣體進(jìn)氣管及控制系統(tǒng)，真空抽氣 系統(tǒng)。圖2是本實(shí)施例裝置中傳送系統(tǒng)示意圖中，載片板傳送系統(tǒng)是由減速機(jī)11通過(guò)鏈 條13帶動(dòng)的輥軸12構(gòu)成，輥軸12貫穿前后(上片區(qū)1開(kāi)始，到下片區(qū)7)。減速機(jī)11 (11a、 llb、llc、lld、lle、llf、llg、llh、lli)的轉(zhuǎn)速可調(diào)，可各自單獨(dú)控制。圖3、圖4是傳送機(jī)構(gòu)示意圖，減速機(jī)ll(lla-lli)與輥軸12通過(guò)鏈條(也可用齒 型帶)相連，各輥軸的兩端用軸承固定在腔室的底部。輥軸與輥軸之間設(shè)有托塊14(也可 不設(shè)托塊14)，在真空閥門8的兩側(cè)也設(shè)有托塊15 (也可不設(shè)托塊15)，目的是使載片板16 在輥軸上行進(jìn)時(shí)其前端不至于竄入輥軸之下。隨真空閥門8的開(kāi)閉(圖3為真空閥門8關(guān) 閉，圖4為真空閥門8開(kāi)啟時(shí))配合墊板15，在載片板16跨越真空閥門8時(shí)幫助載片板16 順利跨過(guò)。圖5、圖6為本實(shí)施例裝置的載片板傳送方式示意圖，圖5為本實(shí)施例裝置所采用 的載片板一塊接一塊傳送方式。基片27放置在載片板16上，從上片區(qū)1進(jìn)入前真空鎖定 室2、前保持室3及從后保持室5退出到后真空鎖定室6、下片區(qū)7，伴隨真空閥門8a、8b、8e、 8f的開(kāi)啟關(guān)閉，呈現(xiàn)出快速的、斷續(xù)的、有節(jié)奏的傳送特點(diǎn)。而在前、后保持室(3和5)真空 閥門(8c和8d)的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)，載片板快速的送人或退出連續(xù)鍍膜室內(nèi)的緩沖區(qū)(4M和 4N)，斷續(xù)的按節(jié)奏進(jìn)入、退出的基片在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的減速傳送下(傳送節(jié)奏、速度發(fā)生變化)， 呈一片接一片連續(xù)勻速的進(jìn)行均勻的沉積膜層，載片板與載片板之間的距離為20毫米至 500毫米。圖6是本實(shí)施例裝置可以采用的另一種傳送方式，即一批接一批的方式，這種方 式增加真空閥門8開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)每一次進(jìn)出本實(shí)施例裝置的載片板數(shù)目，提高生產(chǎn)效率。圖7、圖8為本實(shí)施例中連續(xù)鍍膜室內(nèi)磁控濺射靶及對(duì)應(yīng)的濺射腔室示意圖(圖 7、圖8分別為側(cè)視圖和俯視圖)。磁控濺射靶23及相應(yīng)的濺射腔室32之間由隔板17分 割而形成各自獨(dú)立的腔室，濺射腔室32之間有一個(gè)載片板16和基片27得以通過(guò)的有狹縫 33的真空抽氣室作為隔離腔室34，可開(kāi)啟的靶腔箱蓋18壓在腔室之上(壓力面有真空密 封圈)。位于靶腔箱蓋上面分子泵19由氣道20通入腔室，同時(shí)通過(guò)氣管21與機(jī)械泵(圖 中未畫出)相連，構(gòu)成單獨(dú)的真空抽氣系統(tǒng)；兩根充氣管22橫貫位于濺射靶23兩側(cè)，縱貫 這個(gè)腔室，其端頭經(jīng)過(guò)混氣箱24連接到分別控制沉積太陽(yáng)能吸熱功能膜所需的工藝氣體 氬氣、氮?dú)夂脱鯕獾娜齻€(gè)氣體流量計(jì)25a、25b、25c的出口，形成了單獨(dú)的充氣控制系統(tǒng)。濺 射靶23為直流平面靶，通過(guò)靶腔箱蓋18上的電源接頭26連接到濺射電源，形成單獨(dú)的濺 射靶系統(tǒng)。濺射靶23還根據(jù)不同的需要采用為中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶、中頻交流平面靶。上 述真空抽氣系統(tǒng)、充氣控制系統(tǒng)、濺射靶都集成在靶腔箱蓋(靶基座)18上，形成了一個(gè)獨(dú) 立的濺射模塊，可按不同膜系的工藝要求移動(dòng)。本實(shí)施例裝置工作時(shí)，以大面積單張金屬片作為太陽(yáng)能鍍膜板的基片27，基片27 放置在由玻璃板(或金屬板)制成的載片板16上，載片板16上能放置一片或多片金屬基 片，載片板以斷續(xù)方式通過(guò)臥式鍍膜裝置中的前真空鎖定室2、前保持室3、前緩沖區(qū)4M，進(jìn) 入到連續(xù)鍍膜室4中，連續(xù)鍍膜室4有8組磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室，載片板進(jìn)入連續(xù)
6鍍膜室由減速機(jī)拖動(dòng)的水平布置轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸12 —塊接一塊的、連續(xù)勻速的傳送，基片經(jīng)過(guò)磁 控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室，在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/金屬膜 與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層，以此在基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜，連續(xù)鍍膜室 后有后緩沖區(qū)4N、后保持室5和后真空鎖定室6，外界大氣與前真空鎖定室之間、前真空鎖 定室與前保持室之間、前保持室與連續(xù)鍍膜室之間、連續(xù)鍍膜室與后保持室之間、后保持室 與后真空鎖定室之間、后真空鎖定室與外界大氣之間設(shè)有真空閥門，當(dāng)前后真空鎖定室和 前后保持室的真空度達(dá)到連續(xù)鍍膜室的鍍膜工作真空度1-9X lO—ipa，他們之間的真空閥門 開(kāi)啟讓基片分批次按節(jié)奏進(jìn)入連續(xù)鍍膜室或退出連續(xù)鍍膜室，前后真空鎖定室與大氣之間 的閥門開(kāi)閉一次進(jìn)出載片板一批為一個(gè)生產(chǎn)節(jié)奏，載片板與載片板之間的距離為20毫米 至500毫米，基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜后，依次從后緩沖區(qū)、后保持室和后真空鎖定室 出來(lái)，生產(chǎn)出平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板。本實(shí)施例中，為了沉積圖9所示介質(zhì)-金屬干涉疊堆類型的一種太陽(yáng)能吸熱膜系 基片/A1紅外光反射層/兩組A1N介質(zhì)層-不銹鋼干涉復(fù)合層/A1N介質(zhì)反射層，在磁控濺 射靶配置如下濺射靶10a、10b用于沉積采用直流平面靶，靶材為鋁，只充入濺射氣體Ar ； 10cU0eU0gU0h采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，靶材為不銹鋼，充入濺射氣體Ar和反應(yīng)氣體 N2 ； 10d、10f采用直流平面靶，只充入濺射氣體Ar。具體工藝如下
靶位本底真空 度(Pa)充氣(seem) Ar/N2/02工作候 真空度(Pa)濺射功率 (KW)基片傳送速度 (m/min)10a、 10b3X10"3380/0/02-5 X10"1250. 610c3X10"210/100/02-5X10"'2510d3X10 3210/0/02-5 X 10"'3lOe3X10"!215/90/02-5 X10"128lOf3X10"3215/0/02-5X10"'1. 510h、 lOg3X10"3206/125/02-5 X10"114本實(shí)施例所獲得的“干涉膜堆”類型太陽(yáng)能吸熱鍍膜板(膜系為基片/A1紅外光 反射層/A1N-不銹鋼干涉復(fù)合層(兩組)/AlN減反射層)的鍍膜層厚度依次為60-200nm、 20-80nm、10-20nm、20-80nm、6-12nm、20-80nm，優(yōu)化厚度依次為 120-180nm、40_70nm、 12-18nm、40-70nm、6-10nm、40-70nm，經(jīng)過(guò)光譜測(cè)試、計(jì)算，其太陽(yáng)能吸收率為93%，發(fā)射率 為6%。實(shí)施例2 圖2 圖8、圖10、圖12給出了本實(shí)用新型實(shí)施例2圖。本實(shí)施例2基本與實(shí)施 例1同，不同處是本實(shí)施例主要沉積圖10所示的氮氧化物的“吸熱半導(dǎo)體材料膜系”類型 的一種太陽(yáng)能吸熱鍍膜板，選用的膜系為基片27/A1紅外光反射層28/CrNiOyNx半導(dǎo)體吸 收層(吸熱半導(dǎo)體材料膜)35/SiN減反射層36，以2000X1000X0. 2mm的鋁材為基片。鍍 膜裝置的所采用的傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、基片的傳送方式、濺射靶及其對(duì)應(yīng)的濺射腔室的結(jié)構(gòu)都與實(shí)施例1中圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示結(jié)構(gòu)和方式一樣，只是根據(jù)所沉 積的太陽(yáng)能吸收膜系的不同，連續(xù)鍍膜室內(nèi)的濺射靶及其對(duì)應(yīng)的腔室的配置做了調(diào)整，參 見(jiàn)圖12。圖12為本實(shí)施例裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)，其包括的上片區(qū)1、前真空鎖 定室2、前保持室3、連續(xù)鍍膜室4、后保持室5、后真空鎖定室6、下片區(qū)7、真空閥8 (8a-8f) 以及連續(xù)鍍膜室4的前、后端的前、后緩沖室4M、4N都與實(shí)施例1中圖1所示的一樣。在連 續(xù)鍍膜室4內(nèi)，依據(jù)要沉積的基片/A1紅外光反射層/CrNiOyNx半導(dǎo)體吸收層/SiN減反 射層的膜系，其中CrNiOyNx中的0、N的含量在充氣時(shí)調(diào)整(可見(jiàn)下表內(nèi)充氣一欄)，在濺 射靶的配置上，依次分布在7個(gè)濺射靶及其相應(yīng)的濺射腔室10 (10a-10g)，依次為2個(gè)B靶 (10a、10b)/3個(gè)A靶(10c、10d、10e)/2個(gè)A靶(10f、10g)。各濺射腔室之間存在隔離腔室 9 (9a-9f)以實(shí)現(xiàn)各濺射腔室的工作氣氛環(huán)境的獨(dú)立。10aU0b用于沉積在基片上的A1紅外光反射層，采用直流平面靶，鋁靶材，只充入 濺射氣體Ar ； 10c、10d、10e用于沉積CrNiOyNx半導(dǎo)體吸收層，其中CrNiOyNx中的0、N的含 量在充氣時(shí)調(diào)整(可見(jiàn)下表內(nèi)充氣一欄)，采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，靶材為CrNi合金，充 入流量一樣濺射氣體Ar和反應(yīng)氣體02、N2 ； 10g、10h用于沉積SiN減反射層，采用中頻交流 平面靶，充入Ar、N2。具體工藝如下 濺射靶10c、10d、10e用于沉積同一種膜層，且工藝參數(shù)一樣，所在本實(shí)例中的 10c、10d、10e之間不采用隔離腔室。本實(shí)施例中所沉積的基片/A1紅外光反射層/CrNiOyNx半導(dǎo)體吸收層/SiN減 反射層這一膜系中鍍膜層厚度依次為80-200nm，60-160nm, 20-100nm,優(yōu)化厚度依次為 100-160nm，80-140nm，40-80nm，經(jīng)過(guò)光譜測(cè)試、計(jì)算，其太陽(yáng)能吸收率為90. 5%，發(fā)射率為9%。實(shí)施例3 圖2 圖8、圖11、圖13給出了本實(shí)用新型實(shí)施例3圖。本實(shí)施例3基本與實(shí)施 例1同，不同處是本實(shí)施例3主要沉積圖11所示的“金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜”(或稱為“摻雜 金屬的介質(zhì)材料”)類型的一種太陽(yáng)能吸熱鍍膜板，需用的膜系為基片27/A1紅外光反射層 28/AlNx金屬-介質(zhì)復(fù)合材料層37/AlNy金屬-介質(zhì)復(fù)合材料層38/A1N減反射層39，其中 AINx中A1的填充因子高于AINy中A1的填充因子，同樣也采用以2000 X 1000 X 0. 2mm的鋁 材為基片。[0047]本實(shí)施例裝置所采用的傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、基片的傳送方式、磁控濺射靶及其對(duì) 應(yīng)的濺射腔室的結(jié)構(gòu)都與實(shí)施例1中圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8中所示結(jié)構(gòu)和方 式一樣，只是根據(jù)所沉積的太陽(yáng)能吸收功能膜系的不同，連續(xù)鍍膜室內(nèi)的磁控濺射靶及其 對(duì)應(yīng)的腔室的配置做了調(diào)整，參見(jiàn)圖13。圖13為本實(shí)施例裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)，其包括的上片區(qū)1、前真空鎖定 室2、前保持室3、連續(xù)鍍膜室4、后保持室5、后真空鎖定室6、下片區(qū)7、真空閥8 (8a-8f)以 及連續(xù)鍍膜室4的前、后端的前、后緩沖室4M、4N都與實(shí)施例1中圖1所示的一樣。在連續(xù) 鍍膜室4內(nèi)，按所沉積基片/A1紅外光反射層/AINx金屬-介質(zhì)復(fù)合材料層/AINy金屬-介 質(zhì)復(fù)合材料層/A1N減反射層的膜系，在濺射靶的配置上，依次分布在8個(gè)濺射靶及其相應(yīng) 的濺射腔室10 (10a-10h)，依次為2個(gè)B革巴(10a、10b) /2個(gè)A靶(lOcUOd) /2個(gè)A靶(10e、 10f) /2個(gè)A靶(10g、10h)。各濺射腔室之間存在隔離腔室9 (9a-9m)，以實(shí)現(xiàn)各濺射腔室的 工作氣氛環(huán)境的獨(dú)立。10a、10b用于沉積在基片上的A1紅外光反射層，采用直流平面靶，鋁靶材，只充入 濺射氣體Ar ； 10cU0d用于沉積AINx金屬-介質(zhì)復(fù)合材料層，采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，靶 材為A1，充入流量一樣的濺射氣體Ar和反應(yīng)氣體N2 ； 10eU0f用于沉積AINy金屬-介質(zhì)復(fù) 合材料層，采用中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶，靶材為A1，充入濺射氣體Ar和反應(yīng)氣體N2，但N2氣 氛比例更大(即A1由70%逐漸下降到30%，而N由30%逐漸上升到70%，AINy與AINx區(qū) 別就在于此，其中y和x是表示兩種A1N所含A1、N成份比例不同)；10g、10h用于沉積A1N 減反射層，采用中頻交流平面靶，充入Ar、N2。具體工藝如下 工作真空度(Pa)為2-5 X 10—1本實(shí)施例中所沉積的基片/A1紅外光反射層/AINx金屬-介質(zhì)復(fù)合材料層/AINy 金屬_介質(zhì)復(fù)合材料層/A1N減反射層膜系的各層厚度依次為80-200nm、20-60nm、40-80nm、 50-90nm，優(yōu)化厚度依次為120-170nm、30-50nm、50-70nm、60-80nm，經(jīng)過(guò)光譜測(cè)試、計(jì)算，其 太陽(yáng)能吸收率為95. 5%，發(fā)射率為8%。上述各實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不應(yīng)將此理解為本 實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于上述實(shí)施例。凡基于上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用 新型的范圍。
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權(quán)利要求平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，包括前真空鎖定室、前保持室、至少有3組磁控濺射靶與相應(yīng)的濺射腔室的能在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/至少一組由金屬膜或金屬介質(zhì)復(fù)合膜與介質(zhì)膜組成的干涉膜堆/減反射層、或者在基片上依次沉積由金屬膜組成的紅外光波反射層/吸熱半導(dǎo)體材料膜或金屬介質(zhì)復(fù)合材料膜/減反射層、以此在基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜的連續(xù)鍍膜室、后保持室、后真空鎖定室，磁控濺射靶及靶材，電源，工藝氣體進(jìn)氣管及控制系統(tǒng)，真空抽氣系統(tǒng)，其特征在于有能放置一片或多片基片的由玻璃板或金屬板制成的載片板，載片板以斷續(xù)方式快速通過(guò)前保持室和前真空鎖定室和同樣以斷續(xù)方式快速通過(guò)后保持室和后真空鎖定室的傳送機(jī)構(gòu)是電機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸，輥軸表面摩擦傳送載片板，在大氣與前真空鎖定室之間、后真空鎖定室與大氣之間有真空閥門，前真空鎖定室與前保持室之間，后保持室與后真空鎖定室之間有真空閥門，前保持室與連續(xù)鍍膜室之間、連續(xù)鍍膜室與后保持室之間有讓載片板分批次按生產(chǎn)節(jié)奏進(jìn)入連續(xù)鍍膜室或退出連續(xù)鍍膜室的真空閥門。
2.如權(quán)利要求1所述的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，其特征在于在前保持室與 連續(xù)鍍膜室之間有載片板由按生產(chǎn)節(jié)奏的斷續(xù)快速的進(jìn)片方式變?yōu)槌室粔K接一塊的連續(xù) 勻速行進(jìn)方式進(jìn)入連續(xù)鍍膜空的前緩沖區(qū)，基片上形成太陽(yáng)能吸收功能膜后，連續(xù)鍍膜室 與后保持室之間有使載片板呈一塊接一塊的連續(xù)勻速行進(jìn)方式退出連續(xù)鍍膜室后形成按 生產(chǎn)節(jié)奏的斷續(xù)快速的出片方式的后緩沖區(qū)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，其特征在于連續(xù)鍍膜 室至少3組磁控濺射靶及相應(yīng)的濺射腔室之間有隔板形成各自獨(dú)立腔室，配有獨(dú)立的抽真 空系統(tǒng)，各自有獨(dú)立磁控濺射電源、工藝充氣管路及控制單元系統(tǒng)，使靶、充氣管道、真空抽 氣系統(tǒng)集成在一個(gè)靶基座或腔室蓋板上成為一個(gè)單獨(dú)濺射模塊。
4.如權(quán)利要求1或2所述的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，其特征在于至少3組 磁控濺射靶及相應(yīng)的濺射腔室間至少有一個(gè)基片得以通過(guò)的有狹縫的真空抽氣室作為隔 離腔室。
5.如權(quán)利要求1或2所述的平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，其特征在于磁控濺射 靶是直流平面靶、直流柱形靶、中頻交流平面靶、中頻交流柱形靶、中頻交流柱形旋轉(zhuǎn)靶中 的至少一種。
專利摘要本實(shí)用新型提供了平板太陽(yáng)能吸熱鍍膜板的生產(chǎn)裝置，包括前真空鎖定室、前保持室、連續(xù)鍍膜室、后保持室和后鎖定室，其特征是有能放置一片或多片基片的由玻璃板或金屬板制成的載片板，載片板以斷續(xù)方式快速通過(guò)前保持室和前真空鎖定室和同樣以斷續(xù)方式快速通過(guò)后保持室和后真空鎖定室的傳送機(jī)構(gòu)是電機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥軸，輥軸表面摩擦傳送載片板，在大氣與前真空鎖定室之間、后真空鎖定室與大氣之間有真空閥門，前真空鎖定室與前保持室之間，后保持室與后真空鎖定室之間有真空閥門，本實(shí)用新型生產(chǎn)的吸熱鍍膜板具有吸收率高、發(fā)射率低的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型生產(chǎn)效率高，成本低。
文檔編號(hào)C23C14/35GK201648516SQ20102015999
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者甘國(guó)工 申請(qǐng)人:甘國(guó)工