[发明专利]一种辉光设备可调节辉光监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控系统，尤其适用于硅太阳能电池制造过程中，对等离子体 刻蚀和等离子体镀膜等具有等离子辉光特性的设备的工作状态进行监控与相关数 据的实时采集。

背景技术

在现有的硅太阳能电池制造工艺中，一般的国产刻蚀机和平板式PECVD设备 (等离子增强化学气相沉积设备)不具有对等离子刻蚀和PECVD沉积镀膜过程予 以监控与数据实时采集的功能，而在实际的生产过程中，由于上述刻蚀机和平板 式PECVD等辉光设备的本身故障、工作人员的操作失误及动力供应故障等因素， 往往会导致辉光设备腔体内的辉光强度发生波动，造成产品异常，以致生产出不 符合质量要求的产品，以刻蚀机为例，由于各种不稳定因素，比如工艺气体流量 的变化、反应仓内真空压力的变化、石英件的粉尘的堆积及老化及微波电源的功 率变化等等，都会造成对硅片质量的影响，而上述因素的变化也都可以从辉光的 变化上表现出来，这些不稳定因素造成硅片刻蚀不净等缺陷，这些缺陷会对太阳 能电池片的质量产生很大的影响，直接导致太阳能电池产品质量不合格。

长期以来，对等离子体辉光反应过程实施监控和对辉光功率进行控制是太阳能 电池制造行业一直梦寐攻克却难以解决的技术难题，目前，一般的辉光监控方式 是对辉光功率进行监控，都是取样电流或电压通过反馈比较达到监控目的，但是 该种监控方式存在以下缺陷：(1)因为微波电源都是在个高频(达到上千赫兹)高 压(达到一千多伏)，所以微波电源会干扰监控系统信号，引起监控系统的错误动 作，因此该种监控方式并不十分可靠；(2)因为只对微波电源的功率变化起到监控， 而对其它变化无法进行有效监控，因此不能直接的实现辉光反应的状态监控，也 就无法实现更为稳定的反应条件，辉光强度仍容易出现波动现象；(3)由于前述原 因，现有的监控系统并不能得知其它参数是否稳定的状况。

综上所述，现有只对辉光功率进行监控的辉光监控方式并不能对等离子体辉光 反应过程和对辉光功率实施有效的监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性强、监控方式简单、可实现辉光稳定且能 够大幅度提高太阳能电池质量的辉光设备可调节辉光监控系统。

本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种辉光设备可调节辉光监控系 统，其特征在于包括用于监测辉光强度的光敏传感器、连接电缆及控制器，所述 光敏传感器通过连接电缆连接所述控制器，所述光敏传感器用于设在辉光设备中 辉光发生腔体的外围，光敏传感器监测辉光发生腔体的等离子体辉光强度获取监 测信号，该监测信号通过连接电缆传送至控制器，所述控制器接收所述监测信号 后采取相应的操控动作。

本发明的工作原理是：当辉光设备正常生产辉光时，辉光设备的辉光发生腔 体内会产生可见光，随着气体流量、腔内压力、辉光电源等参数的变化，可见光 强度也会发生改变，光敏传感器监测到上述变化过程中的辉光强度变化，并将监 测数据发送给控制器，由控制器通过内部程序逻辑运算实现相关的操控动作。

本发明采用光敏传感器对辉光强度进行直接监测，与现有对辉光功率进行监 控的方式相比，微波电源对监控系统的信号干扰小，不易产生误动作，使得本发 明监控可靠性大大增强；本发明直接实现了对辉光反应的监控，进而实现了稳定 的反应条件，使得硅片能够在一个具有非常稳定反应条件的环境中进行反应，由 控制器接收监测信号后采取相应的操控动作，因此可避免辉光设备产生故障、人 为操作失误或者动力供应故障而导致的辉光波动，确保了太阳能电池产品的质量。

作为本发明的一种实施方式，所述光敏传感器为开关量光敏传感器，所述控 制器上设有与其电力连接的警示装置，所述开关量光敏传感器具有用于设定辉光 强度的控制电路，当开关量光敏传感器监测的辉光强度达到辉光强度的设定值时， 开关量光敏传感器向控制器发送一开关量信号，由控制器接收该信号并开启警示 装置。

作为本发明的另一种实施方式，所述光敏传感器为模拟量光敏传感器，所述 模拟量光敏传感器对辉光强度进行模拟量转化并将转化信号传送至控制器，由控 制器进行辉光电源功率的数据记录及控制辉光电源功率的输出，以实现对辉光强 度的调节。