[发明专利]柔性薄膜立式真空镀膜生产线

说明书

本发明公开了柔性薄膜立式真空镀膜生产线，包括多个镀膜子线，各子线依次独立地对薄膜进行立式镀膜，每一子线沿薄膜展开方向至少包括放卷室、镀膜室和收卷室，主驱动辊设于放卷室和收卷室内，多个传动辊设于子线各腔室内，张力检测辊、张力调节辊设于子线至少一个腔室内；其中：张力检测辊与张力调节辊为相邻设置的，张力检测辊用于实时监测薄膜张力，张力调节辊根据张力检测辊的反馈调节自身转速以调节薄膜于各腔室内传动速度，张力调节辊为非传动辊，薄膜经过张力检测辊与进过张力调节辊的展开轨迹为非直线轨迹。本发明提供的柔性薄膜立式真空镀膜生产线元素扩散路径短，无中间产物，无元素蒸发，薄膜效率高，特别适合大面积规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及柔性薄膜立式真空镀膜生产线，属于新能源制造领域。

背景技术

CIGS太阳能电池，由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶薄膜太阳能电池，CIGS太阳能电池具有层状结构，吸收材料属于I-III-VI族化合物，其衬底一般采用不锈钢、玻璃或柔性薄膜衬底，是组成电池板的关键技术。该产品具有光吸收能力强，发电稳定性好、转化效率高，白天发电时间长、发电量高、生产成本低以及能源回收周期短等诸多优势。CIGS太阳能电池一般采用真空溅射、蒸发或者其他非真空的方法分别沉积多层薄膜，形成P-N结而构成光电转换器件。从光入射层开始，各层分别为：金属栅状电极、减反射膜、窗口层(ZnO)、过渡层(CdS)、光吸收层(CIGS)、金属背电极(Mo)、玻璃或柔性薄膜衬底。CIGS太阳能电池的底电极Mo和上电极n-ZnO一般采用磁控溅射的方法，工艺路线较为成熟。吸收层的制备具有许多不同的方法，这些沉积制备方法包括：蒸发法、溅射后硒化法、电化学沉积法、喷涂热解法和丝网印刷法等。其中蒸发法与溅射后硒化法属于真空方法，已被产业界广泛采用。

CIGS太阳能电池板的现有成熟技术为在玻璃基板上进行膜层制备，基于玻璃基板的CIGS太阳能电池板的生产设备已在全球广泛使用。但随着太阳能电池使用环境的多元化，使用如玻璃基板的刚性基材限制了太阳能电池的使用环境，因此CIGS薄膜太阳能电池应运而生。

目前市场上的透明导电薄膜主要有ITO(In₂O₃:Sn)、FTO(SnO₂:F)、AZO(ZnO:Al)三种。各自有自己的优缺点，如ITO电阻率比较低，成本较高；FTO成本较低，成膜温度高，氢等离子体环境稳定性差；AZO在氢等离子体环境中稳定性好，成本低廉，电学性能不如ITO。不同吸收层的薄膜太阳能电池需选择适合的透明导电薄膜，以获得最佳界面效果。掺铝氧化锌(AZO)薄膜以其优异的导电性能、可见光透过性能、良好的氢等离子体稳定性能、以及价格低廉、资源丰富等优点将可能成为非晶硅/微晶硅薄膜太阳能电池、CIGS薄膜太阳能电池的透明导电薄膜材料。