專利名稱：一種加熱板支撐定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加熱板支撐定位裝置，具體地講是涉及一種化學(xué)氣相沉積工藝中的加熱板支撐定位裝置。
背景技術(shù)：
光伏應(yīng)用的未來市場發(fā)展，特別是用于與電網(wǎng)相連的光伏電廠的應(yīng)用，關(guān)鍵取決于降低太陽能電池生產(chǎn)成本的潛力。薄膜太陽能電池生產(chǎn)過程能耗低，具備大幅度降低原材料和制造成本的潛力；同時(shí)，薄膜太陽能電池在弱光條件下仍可發(fā)電。因此，目前市場對薄膜太陽能電池的需求正逐漸增長，而制造薄膜太陽能電池的技術(shù)更成為近年來的研究熱點(diǎn)。 ZnO是一種N型直接帶隙半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度Eg為3. 37eV。由于其原材料豐富且無毒，具有高電導(dǎo)和高透過率，并且在H等離子體環(huán)境中性能穩(wěn)定，因此，在太陽能電池領(lǐng)域，ZnO作為透明導(dǎo)電氧化物薄膜可進(jìn)一步提高Si薄膜太陽能電池的效率和穩(wěn)定性，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。作為陷光結(jié)構(gòu)的絨面ZnO薄膜前電極和背反射電極顯得尤為重要。ZnO的生長方法有很多，包括脈沖激光沉積、低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積、射頻/中頻/直流濺射、電子束和熱反應(yīng)蒸發(fā)、等離子體化學(xué)氣相沉積、噴霧熱分解和溶膠-凝膠法等。近年來，以玻璃為基板材料的非晶硅薄膜太陽能電池憑借其成本低廉、工藝成熟、應(yīng)用范圍廣泛等優(yōu)勢，逐漸從各種類型的薄膜太陽能電池中脫穎而出。其中較為成熟的是低壓化學(xué)氣相沉積工藝，該工藝要求低壓真空環(huán)境和一定的反應(yīng)溫度，反應(yīng)溫度及溫度均勻性是影響薄膜性能的重中之重。在LPCVD (等離子體低壓化學(xué)氣相沉積)制備BZO玻璃的過程中，如圖I所示的反應(yīng)腔室結(jié)構(gòu)，I為噴淋板；2為滾輪；3為加熱板；4為支撐裝置；5為工藝腔腔室底部。反應(yīng)前驅(qū)物B2H6、H2或Ar、DEZ (g)、H20 (g)或C2H50H、O2等的混合氣體(DEZ (g)是二乙基鋅的蒸汽)，通過工藝腔腔蓋正下方的噴淋板均勻分氣，均勻的混合氣體噴涂到噴淋板正下方放置在加熱板上的玻璃基板，在溫度的驅(qū)動力下DEZ (g)與H2O (g)或C2H5OH反應(yīng)生成ZnO薄膜，B2H6為摻雜劑，這是一個(gè)典型的氣相化學(xué)反應(yīng)DEZ (g) +H2O (g) = ZnO (s)+C2H6B2H6+H2O = B2O3 (s)+ H2溫度是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的必須條件，所以當(dāng)玻璃在被加熱腔加熱后由滾輪傳輸?shù)焦に嚽坏募訜岚迳线M(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，加熱板必須要能使玻璃維持在化學(xué)反應(yīng)所需的溫度，一般來講該化學(xué)反應(yīng)的溫度在200°C左右，所以工藝腔室加熱板也必須加熱到200°C左右，玻璃直接放置在加熱板上，保持玻璃的溫度維持在200°C左右，保證上述化學(xué)反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。另外，加熱板由支撐裝置支撐著，支撐裝置的底部固定于工藝腔腔室底部。加熱板的材質(zhì)一般主要是Al材質(zhì)，因?yàn)锳l材質(zhì)密度小，導(dǎo)熱性能好,熱場比較容易分布均勻，并且Al材質(zhì)比較容易機(jī)械加工和表面處理，另外Al材質(zhì)重量輕，運(yùn)輸、裝卸比較方便。其他可以用作加熱板的材質(zhì)還有不銹鋼或其他金屬材質(zhì)，對加熱板材質(zhì)的普遍要求是材料的熱傳導(dǎo)性能好，這樣能保證大面積加熱板上的溫度均勻性，從而保證放置在其上的玻璃基板的溫度均勻性。一般來講，加熱板的支撐裝置必須要保證以下三個(gè)條件1、因?yàn)樗械慕饘俨馁|(zhì)在受熱的時(shí)候都會發(fā)生膨脹，所以要求支撐加熱板的支撐裝置能保證加熱板溫度從室溫到200°C區(qū)間變化時(shí)，都能起到支撐和固定加熱板的作用；2、支撐裝置還需要保證加熱板在受熱膨脹和降溫冷卻過程中，加熱板正中心的位置相對于工藝腔室不發(fā)生變化(即加熱板正中心能被定位在固定的位置)；3、還需保證該支撐裝置要有較小的導(dǎo)熱性能，不能因其與加熱板的接觸而導(dǎo)致加熱板局部位置的熱損失增大，從而影響加熱板的溫度均勻性。 目前行業(yè)內(nèi)普遍通過螺絲固定的方式將加熱板支撐在腔室中，螺絲底部與腔室底 部擰緊固定。在加熱板加熱和冷卻的過程中加熱板會熱膨脹和冷縮，若支撐螺絲的上部與加熱板底部擰緊固定，加熱板的熱形變作用力會直接作用在與加熱板固定的螺絲上，導(dǎo)致螺絲發(fā)生形變或斷裂，起不到支撐作用；若螺絲上端直接頂在加熱板上，并不與之固定，這樣加熱板在熱膨脹的時(shí)候會在支撐螺絲和加熱板的接觸面上滑動，在沒有其他裝置進(jìn)行定位的情況下，不能保證加熱板中心點(diǎn)定位在腔室的固定位置。此時(shí)，加熱板相對于反應(yīng)腔室會產(chǎn)生一定的偏移，當(dāng)玻璃被滾輪傳輸?shù)郊訜岚迳系臅r(shí)候，玻璃相對于腔室的位置沒有發(fā)生變化，而加熱板相對于腔室的位置發(fā)生了變化，從而導(dǎo)致玻璃會被放置在加熱板的不同位置，因此需要單獨(dú)設(shè)計(jì)一套加熱板的定位裝置使加熱板能定位在工藝腔室的固定位置。單獨(dú)定位裝置設(shè)計(jì)難度比較大，增加了額外的技術(shù)難題和成本，而且也不利于加熱板的拆裝和維護(hù)。另外，采用螺絲支撐加熱板的這種設(shè)計(jì)沒有調(diào)節(jié)加熱板水平的功能，因?yàn)橛捎跈C(jī)械加工和裝配的精度，加熱板安裝在工藝腔室后很難保持水平，當(dāng)加熱板不水平時(shí)，放置在加熱板上的玻璃也不會水平，這樣導(dǎo)致噴淋板和加熱板之間的間距出現(xiàn)不均勻，嚴(yán)重影響B(tài)ZO膜層的均勻性，而采用螺絲支撐加熱板時(shí)，若要調(diào)節(jié)水平，只能將加熱板吊起來后，手動調(diào)節(jié)腔室底部的螺絲來改變高度，一般支撐一塊加熱板至少要用八個(gè)螺絲。通常，很難通過手動調(diào)節(jié)螺絲的辦法來保證加熱板都的水平，并且其高度差在Imm以內(nèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種加熱板支撐定位裝置，結(jié)構(gòu)簡單、能夠解決加熱板支撐和定位的問題，同時(shí)保持加熱板溫度均勻性，防止熱損失，還可調(diào)節(jié)加熱板的水平，且拆卸維護(hù)方便。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型技術(shù)方案如下一種加熱板支撐定位裝置，包括加熱板和固定支撐裝置等，固定支撐裝置下端與反應(yīng)腔室底部連接，加熱板上的四個(gè)角均為經(jīng)切割的斜邊，斜邊與通過加熱板中心的對角線呈90度；加熱板兩個(gè)長邊的正中間位置和四個(gè)斜邊均設(shè)有與固定支撐裝置相連接、固定的單元；固定支撐裝置上端與加熱板可調(diào)式連接。其中所述的兩個(gè)長邊的正中間位置的連線應(yīng)當(dāng)通過上述加熱板中心。所述臨近每個(gè)斜邊的加熱板內(nèi)側(cè)下部開有與斜邊平行的槽，阻礙了加熱板內(nèi)部的溫度向四個(gè)角擴(kuò)散，減少了熱損失，斜邊側(cè)面開有兩個(gè)螺絲孔。所述固定支撐裝置包括支撐柱本體、緊固螺絲等。其中，支撐柱本體為L型，彎折處呈90度角，下端為與腔室底部平行的支撐面。所述支撐面上開有用于與腔室底部螺紋連接的兩個(gè)以上的孔，一般為了簡化裝置、節(jié)省材料及組裝復(fù)雜程度，優(yōu)選為兩個(gè)；支撐柱本體上端開有兩個(gè)與加熱板螺紋連接的可支持上下調(diào)節(jié)加熱板高度的孔，優(yōu)選為圓條形孔，上述與固定支撐裝置相連接、固定的單元為通過支撐柱本體上端的兩個(gè)可支持上下調(diào)節(jié)加熱板高度的孔與支撐柱本體螺紋連接的結(jié)構(gòu)。圓條形孔的設(shè)計(jì)使其可以先松開該處的螺絲，在一個(gè)小范圍內(nèi)下上下調(diào)節(jié)加熱板的高度，達(dá)到方便調(diào)節(jié)加熱板水平的目的；兩個(gè)孔中間開有圓弧形的凹槽，圓弧形的開槽減少支撐柱本體與加熱板的接觸面積，減少熱損失。所述支撐柱本體上除上下兩端外，中間部分開有若干孔，用于阻礙支撐柱本體的 溫度擴(kuò)散，減少熱損失。所述支撐柱本體材質(zhì)為不銹鋼或不銹鋼與其它金屬的合金，相比加熱板的Al材質(zhì)，其熱傳導(dǎo)性能差，部分阻礙了加熱板經(jīng)由該支撐柱本體的熱損失。本實(shí)用新型提供的加熱板支撐定位裝置，通過在加熱板六個(gè)對稱部位設(shè)置上下固定的支撐定位裝置，使其上下可調(diào)，解決了加熱板支撐和定位的問題，可調(diào)節(jié)加熱板的水平，拆卸維護(hù)方便；并通過在加熱板和支撐定位裝置上開孔以及選用熱傳導(dǎo)性能較差的材料，減少接觸面積，減少了加熱板的熱損失，保持了加熱板溫度均勻性。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)腔室內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的加熱板及其支撐定位裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的加熱板支撐定位裝置局部立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的支撐柱本體的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例I一種加熱板支撐定位裝置，如圖2所示，包括加熱板3和固定支撐裝置等，固定支撐裝置下端與反應(yīng)腔室底部連接，加熱板3上的四個(gè)角均為經(jīng)切割的斜邊，斜邊與通過加熱板中心6的對角線呈90度；加熱板3兩個(gè)長邊的正中間位置和四個(gè)斜邊均設(shè)有與固定支撐裝置相連接、固定的單元；固定支撐裝置上端與加熱板3可調(diào)式連接。其中兩個(gè)長邊的正中間位置的連線通過上述加熱板中心6。如圖3所示，臨近每個(gè)斜邊的加熱板內(nèi)側(cè)下部開有與斜邊平行的槽8，阻礙了加熱板3內(nèi)部的溫度向四個(gè)角擴(kuò)散，減少了熱損失，斜邊側(cè)面開有兩個(gè)螺絲孔。固定支撐裝置包括支撐柱本體7、緊固螺絲12等，其中，支撐柱本體7為L型，彎折處呈90度角，下端為與腔室底部平行的支撐面。支撐面上開有用于與腔室底部螺紋連接的兩個(gè)孔11，以螺絲與反應(yīng)腔室底部固定。如圖4所示，上述與固定支撐裝置相連接、固定的單元為，支撐柱本體7上端開有兩個(gè)與加熱板3螺紋連接的圓條形孔13，以螺絲與加熱板上的斜邊連接、固定?？梢韵人砷_圓條形孔13的螺絲，在一個(gè)小范圍內(nèi)下上下調(diào)節(jié)加熱板3的高度，直至調(diào)節(jié)加熱板3至水平位置；兩個(gè)孔中間開有圓弧形的凹槽9，圓弧形的凹槽9減少支撐柱本體7與加熱板3的接觸面積，減少熱損失。支撐柱本體7上除上、下兩端外的中間部分開有交叉分布的4個(gè)孔10，用于阻礙支撐柱本體7的溫度擴(kuò)散，減少熱損失。支撐柱本體7材質(zhì)為不銹鋼，相比加熱板的Al材質(zhì)，其熱傳導(dǎo)性能差，部分阻礙了 加熱板3經(jīng)由該支撐柱本體7的熱損失。
權(quán)利要求1.一種加熱板支撐定位裝置，包括加熱板和固定支撐裝置，固定支撐裝置下端與反應(yīng)腔室底部連接，其特征在于所述加熱板上的四個(gè)角均為經(jīng)切割的斜邊，斜邊與通過加熱板中心的對角線呈90度；加熱板兩個(gè)長邊的正中間位置和四個(gè)斜邊均設(shè)有與固定支撐裝置相連接、固定的單元；固定支撐裝置上端與加熱板可調(diào)式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加熱板支撐定位裝置，其特征在于所述臨近每個(gè)斜邊的加熱板內(nèi)側(cè)下部開有與斜邊平行的槽，斜邊側(cè)面開有兩個(gè)螺絲孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加熱板支撐定位裝置，其特征在于所述固定支撐裝置包括支撐柱本體和緊固螺絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱板支撐定位裝置，其特征在于所述支撐柱本體為L型，彎折處呈90度角，下端為與腔室底部平行的支撐面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加熱板支撐定位裝置，其特征在于所述支撐面上開有用于與腔室底部螺紋連接的兩個(gè)以上的孔，支撐柱本體上端開有兩個(gè)與加熱板螺紋連接的可支持上下調(diào)節(jié)加熱板高度的孔，兩個(gè)孔中間開有圓弧形的凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱板支撐定位裝置，其特征在于所述支撐柱本體上端與加熱板螺紋連接的兩個(gè)可支持上下調(diào)節(jié)加熱板高度的孔為圓條形孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的加熱板支撐定位裝置，其特征在于所述與固定支撐裝置相連接、固定的單元為通過支撐柱本體上端的兩個(gè)孔與支撐柱本體螺紋連接的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任意一項(xiàng)所述的加熱板支撐定位裝置，其特征在于所述支撐柱本體上除上下兩端外的中間部分開有若干孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱板支撐定位裝置，其特征在于所述支撐柱本體材質(zhì)為不銹鋼或不銹鋼與其它金屬的合金。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種加熱板支撐定位裝置，具體地講是涉及一種化學(xué)氣相沉積工藝中加熱板支撐定位裝置。該裝置包括加熱板和固定支撐裝置，固定支撐裝置下端與反應(yīng)腔室底部連接，加熱板上的四個(gè)角為經(jīng)切割的斜邊，斜邊與通過加熱板中心的對角線呈90度；加熱板兩個(gè)長邊的正中間位置和四個(gè)斜邊均設(shè)有與固定支撐裝置相連接、固定的單元；固定支撐裝置上端與加熱板可調(diào)式連接。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、能夠解決加熱板支撐和定位的問題，同時(shí)保持加熱板溫度均勻性，防止熱損失，還可調(diào)節(jié)加熱板的水平，且拆卸維護(hù)方便。
文檔編號C23C16/46GK202380088SQ20112053648
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者吳國發(fā), 崔軍, 辛科 申請人:漢能科技有限公司