[发明专利]平板太阳能吸热镀膜板的生产方法及生产装置

说明书

技术领域：

本发明涉及太阳能光热利用领域，特别涉及的是平板太阳能吸热镀膜板的生产方法及生产装置。

背景技术：

太阳能资源是21世纪的新能源，太阳能制冷、太阳能热水器、太阳能发电、海水净化等都是重要的应用领域。选择性吸热薄膜具有可见光-近红外光区高吸收率、红外光区高反射率的性能优点，其生产方法及装置成为太阳能利用技术的重要研究方向。目前所采用太阳能选择性吸热薄膜的生产方法有以下几种类型，且都具有相应的局限性：

玻璃管真空管型：将直径不同的两个玻璃管的两端封接在一起，两管之间的空间形成封接时抽成真空，内管的外壁沉积有太阳能吸热涂层，吸收太能辐射能而使温度升高，内部通水带走热能，完成光热转换过程。其不足之处在于：碰撞易碎，断水时干烧易炸管，同时在建筑节能一体化时不宜作为建筑外壁、房顶。

普通平板吸热涂层：采用电镀、刷涂等方式在金属基片上形成吸热涂层，其不足之处在于外红光发射率高，太阳能吸收率低，太阳能利用效率低，同时这种生产方式对环境有一定污染。

电子枪蒸发和离子源辅助的方式沉积太阳能吸热涂层，这种方式具有沉积速率高的优势。其缺点是单个电子枪所获得的镀材的蒸发云不足以覆盖基片的幅宽，需两支电子枪合并使用才能满足宽度上的均匀性，同时由于沉积速率高，膜层厚度控制困难，对于沉积金属层厚度仅为10nm左右的介质-金属干涉膜组类型的太阳吸热膜层，光学厚度精度在2至3nm左右时的控制更难实现。

已有的连续镀膜装置如中国专利200420077693.6所述，是一种对圆形玻璃管镀膜，整个生产线从出口到进口到连续镀膜室如其权利要求1所述“构成闭环”，工件还要自转，无法生产大面积(单张镀膜板的长度方向大于600毫米、宽度方向大于300毫米)的平板太阳能吸热镀膜板。

发明内容：

鉴于以上原因，本发明的目的是为了克服以上不足，提供生产效率高的、膜层厚度控制方便、工艺实现灵活、生产大面积(单张镀膜板的长度方向大于600毫米、宽度方向大于300毫米)的平板太阳能吸热镀膜板的生产方法。

本发明的另一个目的是提供一种对环境污染程度小的生产平板太阳能吸热镀膜板的生产装置。

本发明的目的是这样来实现的：

本发明平板太阳能吸热镀膜板的生产方法，以大面积金属片作为太阳能镀膜板的基片，一片或多片基片放置在由玻璃板或金属板制成的载片板上，载片板以断续方式被转动辊轴传送快速进入和通过卧式镀膜装置中的前真空锁定室、前保持室后，载片板一块接一块的、连续匀速依次进入到至少有3组磁控溅射靶与相应的溅射腔室的连续镀膜室中，载片板在连续镀膜室内由减速机拖动的水平布置转动辊轴一块接一块的、连续匀速的传送，基片经过磁控溅射靶与相应的溅射腔室，在基片上依次沉积由金属膜组成的红外光波反射层/至少一组由金属膜或金属介质复合膜与介质膜组成的干涉膜堆/减反射层，或者在基片上依次沉积由金属膜组成的红外光波反射层/吸热半导体材料膜或金属介质复合材料膜/减反射层，从而在基片上形成太阳能吸收功能膜，连续镀膜室后有后保持室和后真空锁定室，基片的出片与进片方式相同，也是以断续方式被转动辊轴传送快速退出和通过后保持室和后真空锁定室，进片、镀膜和出片的具体方法为：外界大气与前真空锁定室之间、前真空锁定室与前保持室之间、前保持室与连续镀膜室之间、连续镀膜室与后保持室之间、后保持室与后真空锁定室之间、后真空锁定室与外界大气之间设有真空阀门，当前、后真空锁定室和前、后保持室的真空度达到连续镀膜室的镀膜工作真空度1-9×10^-1Pa，各室与室之间的真空阀门开启让载片板分批次按生产节奏进入连续镀膜室或退出连续镀膜室，前、后真空锁定室与大气之间的真空阀门开闭一次进出载片板一块或几块为一批为一个生产节奏，是断续进出片方式，而在连续镀膜室中载片板一块或几块为一批均为连续走片方式，基片上形成太阳能吸收功能膜后，被转动辊轴传送快速依次从后保持室和后真空锁定室以断续方式快速出片，生产出平板太阳能吸热镀膜板。采用长度方向大于600毫米、宽度方向大于300毫米的大面积、单张片金属作为作为镀膜基片，在水平布置的卧式镀膜装置上由减速机经过齿型带或链条拖动的转动辊轴系统来传送能放置一片或多片金属基片的由玻璃板或金属板制成的载片板，随着镀膜装置真空阀门的开启，载片板一块或几块为一批为一个生产节奏进入卧式镀膜装置，镀膜装置由真空阀相连依次有前真空锁定室、前保持室、连续镀膜室、后保持室和后真空锁定室，在连续镀膜室，基片经过按照膜系配置的多个溅射模块，各溅射模块配备独立的充气系统，相邻溅射模块之间设置隔腔室，基片从靶位下经过时沉积的太阳能吸收功能膜层从基片向外依次为红外光波反射层(金属膜)/至少一组由金属膜或金属介质复合膜与介质膜组成的干涉膜堆/减反射层(介质膜)，或者从基片向外依次为红外光波反射层(金属膜)/吸热半导体材料膜或金属介质复合材料膜/减反射层(介质膜)，连续镀膜室至少有3组磁控溅射靶与相应的溅射腔室，基片进入连续镀膜室由减速机拖动的水平布置转动辊轴(减速机与辊轴经过齿型带或链条连接)传送，一片接一片的、连续匀速的经过磁控溅射靶与相应的溅射腔室，沉积太阳能吸收功能膜层，生产的吸热镀膜板具有吸收率高，发射率低优点，且生产效率高，成本低。