專利名稱：使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與光伏組件(photovoltaic devices)的制造技術(shù)有關(guān),特別是指一種使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的光伏組件，通常是在一玻璃基板或一彈性金屬板(flexable metal foil) 的上方設(shè)置一層鑰層(Mo layer)，而于該鑰層上進(jìn)行光吸收層(例如CIGS (銅銦鎵硒)層、 CIS(銅銦硒)層)的制造，而在光吸收層制造時(shí)，必須將溫度提高至攝氏500度以上，并且以濺鍍、蒸鍍、電鍍或噴墨(ink-jet)的方式使之成形于該鑰層上。上述光吸收層的制造過程中，對(duì)于溫度的提升方式，目前較主流的技術(shù)為 RTP (Rapid Temperature Process)快速溫度程序(下稱RTP程序)，此種技術(shù)主要是在光伏組件的上方以熱源對(duì)光伏組件的上表面進(jìn)行加熱。在加熱的過程中，對(duì)于玻璃基板的溫度必須進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，才能夠正確的進(jìn)行 RTP程序。然而，在RTP程序中對(duì)于玻璃基板進(jìn)行溫度測量，是有其困難的，目前已知的溫度測量方式，是以熱電耦以及紅外線高溫計(jì)(pyrometer)來進(jìn)行測量。使用熱電耦測量溫度的方式，是屬于接觸式的，其主要是將熱電耦置于待測物 (即玻璃基板)表面才能進(jìn)行溫度測量。然而，熱電耦置放的位置是受到限制的，其只能置于玻璃基板的邊緣而無法置于玻璃基板的中間或制作光吸收層的區(qū)域，否則將會(huì)影響到光吸收層的制作。而僅置放于玻璃基板的邊緣又只能偵測到邊緣的溫度，并不能偵測到玻璃基板的任意區(qū)域的溫度，因此所測得的溫度數(shù)據(jù)并不完整，RTP程序所控制的溫度即無法正確，進(jìn)而會(huì)影響光伏組件的制作質(zhì)量。因此使用熱電耦的測溫技術(shù)并不是制作光伏組件時(shí)最佳的測溫技術(shù)。另外，使用紅外線高溫計(jì)的測溫技術(shù)，雖然是屬于非接觸式的技術(shù)，但由于其主要是偵測待測物(即玻璃基板)所輻射出來的紅外線，而在RTP程序中的加熱組件對(duì)玻璃基板所發(fā)出的熱源也含有大量的紅外線，因此在偵測玻璃基板的紅外線時(shí)，會(huì)大幅度的受到加熱組件所發(fā)出的紅外線所干擾，使得所測得的溫度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，同樣的會(huì)影響到光伏組件的制作質(zhì)量。因此使用紅外線高溫計(jì)的測溫技術(shù)并不是制作光伏組件時(shí)最佳的測溫技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其可提供較公知技術(shù)更為準(zhǔn)確的溫度測量數(shù)據(jù)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其測得的溫度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可進(jìn)而提升光伏組件的制作質(zhì)量。為了達(dá)成前述目的，依據(jù)本發(fā)明所提供的一種使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其中該快速溫度程序用以對(duì)一光伏組件中間產(chǎn)品進(jìn)行加熱程序，該光伏組件中間產(chǎn)品具有一基板以及涂布于該基板的上表面且在成形中的至少一層光吸收層，該溫度感測系統(tǒng)包含有一腔室，內(nèi)部用以置放一該光伏組件中間產(chǎn)品；一承臺(tái)，用以承接該光伏組件中間產(chǎn)品；至少一熱源，設(shè)于該腔室內(nèi)的上方，向下發(fā)出紅外線來對(duì)該光伏組件中間產(chǎn)品上的光吸收層進(jìn)行加熱；以及至少一黑體測溫器，設(shè)于該腔室內(nèi)，且面對(duì)于該光伏組件中間產(chǎn)品的光吸收層，用以偵測該光伏組件中間產(chǎn)品的光吸收層的黑體輻射，進(jìn)而得到該光吸收層的溫度。借此可更為準(zhǔn)確的測得該光吸收層的表面溫度，進(jìn)而提升制作的質(zhì)量。


圖I是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的電路方塊圖，顯示基板溫度感測電路、熱源溫度感測電路以及額外熱源溫度感測電路的電路結(jié)構(gòu)。圖3是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的輻射信號(hào)變化圖。圖5是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)，茲舉以下較佳實(shí)施例并配合

如后，其中如圖I至圖2所示，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的一種使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)10，主要由一腔室11、一承臺(tái)21、一熱源31以及一黑體測溫器41所組成，其中該快速溫度程序是用以對(duì)一光伏組件中間產(chǎn)品91進(jìn)行加熱程序，該光伏組件中間產(chǎn)品91在本實(shí)施例中具有一基板92以及涂布于該基板92上表面且在成形中的至少一層光吸收層94。在本實(shí)施例中，該基板92是以玻璃材質(zhì)為例，但也可為彈性金屬板，并不限定于玻璃材質(zhì)。該腔室11，內(nèi)部用以置放一該光伏組件中間產(chǎn)品91。該承臺(tái)21，用以承接該光伏組件中間產(chǎn)品91。該熱源31，設(shè)于該腔室11內(nèi)的上方，向下發(fā)出紅外線來對(duì)該光伏組件中間產(chǎn)品91 的光吸收層94進(jìn)行加熱。該黑體測溫器41，以可活動(dòng)的方式設(shè)于該腔室11，且面對(duì)該光伏組件中間產(chǎn)品91 的光吸收層94，用以偵測該光伏組件中間產(chǎn)品91的光吸收層94的黑體輻射，進(jìn)而得到該光伏組件中間產(chǎn)品91的光吸收層94的溫度。在本實(shí)施例中，該黑體測溫器41具有一基板探頭42以及一基板導(dǎo)管44以一端連接于該基板探頭42，該基板導(dǎo)管44主要由光纖所構(gòu)成， 且可依需求伸入或退出該腔室11，本實(shí)施例說明當(dāng)其伸入時(shí)，該基板探頭42面對(duì)于該光伏組件中間產(chǎn)品91的光吸收層94，在該基板導(dǎo)管44的另一端具有一基板溫度感測電路46， 該基板溫度感測電路46位于該腔室11外。該基板溫度感測電路46如圖2所示，具有一濾光片F(xiàn)、一光電二極管D、一放大電路AMP以及一濾波電路FT，其中該濾光片F(xiàn)連接于該基板導(dǎo)管44相對(duì)于該基板探頭42的另一端，用以過濾特定區(qū)間波長的光，例如，其區(qū)間為某波長的±10%的區(qū)間。由于該放大電路AMP以及該濾波電路FT均為公知電路，其個(gè)別的電路結(jié)構(gòu)以及作動(dòng)方式容不贅述。該基板溫度感測電路46借由該濾光片F(xiàn)進(jìn)行光波的過濾，再由該光電二極管D來感測強(qiáng)度，并經(jīng)過該放大電路AMP的放大以及該濾波電路FT的濾波功能，而得到一電子信號(hào)并加以輸出。接下來說明本第一實(shí)施例的操作狀態(tài)。如圖I所示，在進(jìn)行溫度感測時(shí)，在該腔室11內(nèi)將一該光伏組件中間產(chǎn)品91置于該承臺(tái)21上，并在進(jìn)行RTP程序的過程中，隨時(shí)針對(duì)該光伏組件中間產(chǎn)品91進(jìn)行溫度的感測。由于該光伏組件中間產(chǎn)品91的光吸收層94會(huì)將照射于其上的熱能吸收，因此該熱源 31對(duì)該光吸收層94所發(fā)出的熱能幾乎都被吸收而不會(huì)向外反射，該黑體測溫器41對(duì)該光伏組件中間產(chǎn)品91進(jìn)行感測時(shí)即幾乎不會(huì)感測到由該光吸收層94所反射的熱能，而幾乎僅感測到該光吸收層94所發(fā)出的黑體輻射。借此可測得溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)而使得RTP程序的溫度控制得以正確，再進(jìn)而可提升光伏組件的制作質(zhì)量。由此可知，本發(fā)明對(duì)溫度的測量較公知技術(shù)更為準(zhǔn)確。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3，本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的一種使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)50，主要概同于前揭第一實(shí)施例，不同之處在于本第二實(shí)施例更包含有一熱源測溫器51，該熱源測溫器51具有一熱源探頭52以及一熱源測溫導(dǎo)管54以一端連接于該熱源探頭52，該熱源測溫導(dǎo)管54由光纖所構(gòu)成，且可依需求伸入或退出該腔室11，本實(shí)施例說明當(dāng)其伸入時(shí)，該熱源探頭52面對(duì)于該熱源31。 在該熱源測溫導(dǎo)管54的另一端具有一熱源溫度感測電路56，該熱源溫度感測電路56位于該腔室11外。該熱源溫度感測電路56具有一濾光片F(xiàn)、一光電二極管D、一放大電路AMP 以及一濾波電路FT，其電路結(jié)構(gòu)及作動(dòng)方式與圖2所示的該基板溫度感測電路46相同，其中該濾光片F(xiàn)連接于該熱源測溫導(dǎo)管54相對(duì)于該熱源探頭52的另一端，用以過濾特定區(qū)間波長的光，例如，其區(qū)間為某波長的±10%的區(qū)間。由于該放大電路AMP以及該濾波電路 FT均為公知電路，其個(gè)別的電路結(jié)構(gòu)以及作動(dòng)方式容不贅述。在前揭第一實(shí)施例中，雖然該光伏組件中間產(chǎn)品91的光吸收層94能吸收掉大部分的熱能而幾乎沒有反射，但實(shí)際上該光吸收層94仍會(huì)有極少量反射的熱能，只是在第一實(shí)施例中是被忽略不計(jì)的。在本第二實(shí)施例中，該黑體測溫器41所測得的溫度，是包含了該光伏組件中間產(chǎn)品91的光吸收層94表面的熱能以及該光吸收層94受到該熱源31的照射后所反射的熱能，再者，還再借由該熱源測溫器51測得該熱源31的溫度，此外，還要參考該光吸收層94的光反射率，即可得到該光吸收層94受到該熱源31的照射后所反射熱能的反射率。借此可將黑體測溫器41所測得的溫度扣掉該光吸收層94所反射的熱能，即可更準(zhǔn)確的得到該光伏組件中間產(chǎn)品91的光吸收層94表面的溫度。在計(jì)算時(shí)，可參閱圖4所示的信號(hào)變化，其中込是該熱源31的輻射信號(hào)，A込則是其交流的部分。Iw是該光吸收層94的反射輻射信號(hào)，A Iw則是其交流的部分。，由此可見， 該光吸收層94的反射率P如下式(I)所示。
權(quán)利要求
1.一種使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其特征在于，該快速溫度程序用以對(duì)一光伏組件中間產(chǎn)品進(jìn)行加熱程序，該光伏組件中間產(chǎn)品具有一基板以及設(shè)于該基板上且在成形中的至少一層光吸收層，該溫度感測系統(tǒng)包含有一腔室，內(nèi)部用以置放一該光伏組件中間產(chǎn)品；一承臺(tái)，用以承接該光伏組件中間產(chǎn)品；至少一熱源，設(shè)于該腔室內(nèi)，發(fā)出紅外線來對(duì)該光伏組件中間產(chǎn)品具有上述光吸收層的表面進(jìn)行加熱；以及至少一黑體測溫器(black body temperature sensor),以可活動(dòng)的方式設(shè)于該腔室, 且面對(duì)于該光伏組件中間產(chǎn)品的光吸收層，用以偵測該光伏組件中間產(chǎn)品的光吸收層的黑體輻射，進(jìn)而得到該光伏組件中間產(chǎn)品的光吸收層的溫度。
2.根據(jù)專利權(quán)利要求I所述的使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其特征在于該黑體測溫器具有一基板探頭以及一基板導(dǎo)管以一端連接于該基板探頭，該基板導(dǎo)管可依需求伸入或退出該腔室，當(dāng)伸入時(shí)，該基板探頭面對(duì)于該光伏組件中間產(chǎn)品的光吸收層；在該基板導(dǎo)管的另一端具有一基板溫度感測電路，該基板溫度感測電路位于該腔室外。
3.根據(jù)專利權(quán)利要求2所述的使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其特征在于該基板溫度感測電路具有一濾光片、一光電二極管、一放大電路以及一濾波電路；其中該濾光片連接于該基板導(dǎo)管相對(duì)于該基板探頭的另一端。
4.根據(jù)專利權(quán)利要求2所述的使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其特征在于還包含有一熱源測溫器，該熱源測溫器具有一熱源探頭以及一熱源測溫導(dǎo)管以一端連接于該熱源探頭，該熱源測溫導(dǎo)管可依需求伸入或退出該腔室，當(dāng)伸入時(shí)，該熱源探頭面對(duì)于該熱源；在該熱源測溫導(dǎo)管的另一端具有一熱源溫度感測電路，該熱源溫度感測電路位于該腔室外。
5.根據(jù)專利權(quán)利要求4所述的使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其特征在于該熱源溫度感測電路具有一濾光片、一光電二極管、一放大電路以及一濾波電路；其中該濾光片連接于該熱源測溫導(dǎo)管相對(duì)于該熱源探頭的另一端。
6.根據(jù)專利權(quán)利要求4所述的使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其特征在于還包含有一額外熱源以及一額外熱源測溫器，該額外熱源由一交流電源或直流脈沖電源所驅(qū)動(dòng)，并借由一額外熱源導(dǎo)管將熱能導(dǎo)引而朝向該光伏組件中間產(chǎn)品的光吸收層，該額外熱源導(dǎo)管可依需求伸入或退出該腔室，當(dāng)伸入時(shí)，照射于該光吸收層的局部，且該黑體測溫器面對(duì)此光吸收層的局部；該額外熱源測溫器具有一額外熱源探頭以及一額外測溫導(dǎo)管以一端連接于該額外熱源探頭，該額外測溫導(dǎo)管可依需求伸入或退出該腔室，當(dāng)伸入時(shí)，該額外熱源探頭面對(duì)于該額外熱源；在該額外測溫導(dǎo)管的另一端具有一額外熱源溫度感測電路， 該額外熱源溫度感測電路位于該腔室外。
7.根據(jù)專利權(quán)利要求6所述的使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其特征在于該額外熱源溫度感測電路具有一濾光片、一光電二極管、一放大電路以及一濾波電路；其中該濾光片連接于該額外測溫導(dǎo)管相對(duì)于該額外熱源探頭的另一端。
8.根據(jù)專利權(quán)利要求2所述的使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，其特征在于該基板導(dǎo)管、該熱源測溫導(dǎo)管、該額外熱源導(dǎo)管以及該額外測溫導(dǎo)管均為光纖所構(gòu)成。
全文摘要
一種使用于快速溫度程序的溫度感測系統(tǒng)，包含有一腔室，內(nèi)部用以置放一該光伏組件中間產(chǎn)品；一承臺(tái)，用以承接一光伏組件中間產(chǎn)品；至少一熱源，設(shè)于該腔室內(nèi)的上方，向下發(fā)出紅外線來對(duì)該光伏組件中間產(chǎn)品上的光吸收層進(jìn)行加熱；以及至少一黑體測溫器，設(shè)于該腔室內(nèi)，且面對(duì)于該光伏組件中間產(chǎn)品的光吸收層，用以偵測該光伏組件中間產(chǎn)品的光吸收層的黑體輻射，進(jìn)而得到該光吸收層表面的溫度。借此可更為準(zhǔn)確的測得該光吸收層的表面溫度，進(jìn)而提升制作的質(zhì)量。
文檔編號(hào)G01J5/02GK102607712SQ20111003068
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者黃世壬 申請(qǐng)人:太陽能科技有限公司