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CN102433551A - 一种反应腔室喷淋系统 - Google Patents

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CN102433551A
CN102433551A CN2011104606731A CN201110460673A CN102433551A CN 102433551 A CN102433551 A CN 102433551A CN 2011104606731 A CN2011104606731 A CN 2011104606731A CN 201110460673 A CN201110460673 A CN 201110460673A CN 102433551 A CN102433551 A CN 102433551A
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China
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sprinkling system
spray equipment
sealing
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CN2011104606731A
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Inventor
崔军
彭侃
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Hanergy Technology Co Ltd
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Hanergy Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种反应腔室喷淋系统,具体地讲是涉及一种低压化学气相沉积反应腔室的可移动式喷淋系统。该系统在反应腔室腔盖上固定有一套可使喷淋装置上下移动的机构,进水管路和气体管路通过该机构与喷淋装置连通。该系统结构相对简单,实现了喷淋装置的可移动化,可以通过调节工艺距离来控制镀膜质量,提高了生产的稳定性;同时将工艺气体安全可靠的送入喷淋系统,解决了工艺气体从外部接入到喷淋头系统的难题,提高了生产的安全性,且易于维护。

Description

一种反应腔室喷淋系统
技术领域
本发明涉及一种反应腔室喷淋系统,具体地讲是涉及一种低压化学气相沉积反应腔室的可移动式喷淋系统。
背景技术
光伏应用的未来市场发展,特别是用于与电网相连的光伏电厂的应用,关键取决于降低太阳能电池生产成本的潜力。薄膜太阳能电池生产过程能耗低,具备大幅度降低原材料和制造成本的潜力;同时,薄膜太阳能电池在弱光条件下仍可发电。因此,目前市场对薄膜太阳能电池的需求正逐渐增长,而制造薄膜太阳能电池的技术更成为近年来的研究热点。
ZnO是一种N型直接带隙半导体材料,室温下禁带宽度Eg为3.37eV。由于其原材料丰富且无毒,具有高电导和高透过率,并且在H等离子体环境中性能稳定,因此,在太阳能电池领域,ZnO作为透明导电氧化物薄膜可进一步提高Si薄膜太阳能电池的效率和稳定性,加快产业化进程。作为陷光结构的绒面ZnO薄膜前电极和背反射电极显得尤为重要。
ZnO的生长方法有很多,包括脉冲激光沉积、低压金属有机物化学气相沉积、射频/中频/直流溅射、电子束和热反应蒸发、等离子体化学气相沉积、喷雾热分解和溶胶-凝胶法等,其中较为成熟的是低压化学气相沉积工艺。
在低压化学气相沉积工艺过程中,反应前驱物B2H6、H2或Ar、DEZ(g)、H2O(g)或C2H5OH、O2等的混合气体(DEZ(g)是二乙基锌的蒸汽),通过工艺腔腔盖正下方的喷淋板均匀分气,均匀的混合气体喷涂到喷淋板正下方放置在加热板上的玻璃基板,在温度的驱动力下DEZ(g)与H2O(g)或C2H5OH反应生成ZnO薄膜,B2H6为掺杂剂,这是一个典型的气相化学反应:
DEZ(g)+H2O(g) = ZnO(s)+C2H6
B2H6+H2O = B2O3(s)+ H2
在这个反应过程中,除了反应的温度、压力和流量严重影响膜层的性能外,工艺气体从喷淋头均匀喷出后,需扩散到加热板上的玻璃表面才能实现在玻璃上生长薄膜这个过程,这个距离称之为工艺距离,即从喷淋板表面到玻璃的上表面之间的距离。这个距离的大小影响反应气体扩散到加热板上玻璃的时间,影响整个工艺腔室气场分布的均匀性;前者将影响反应的沉积速率,后者将影响所生成的薄膜的均匀性,是一个非常重要的工艺调节参数。
通常设备供应商提供的设备,喷淋系统是固定在腔盖上的,工艺距离无法调节。此外,这个设备的工艺气体通常是通过腔体侧壁进入腔盖再到喷淋系统的,输送通道比较复杂。腔侧壁与腔盖之间的连接是通过腔盖的重量挤压一个O形密封圈来完成密封的。在后期的开盖维护过程中,此处很容易漏气,工艺气体中有些含有剧毒,非常危险,如果漏到腔体内无法检测,对工艺调节产生很大的影响;如果漏在腔外会严重威胁操作人员的人身安全,同时机台的气体安全保护装置检测到泄露气体后会自动停机,影响生产的正常进行。
现有的技术存在两大问题:1. 量产设备的工艺气体喷淋系统是固定在腔盖上的,工艺距离无法调节。一些工艺距离可调的试验设备结构复杂,无法达到量产机的要求;2. 工艺气体进入喷淋系统的输送通道比较复杂,稳定性和安全性差,为了安全生产需要一个安全可靠的工艺气体输送通道。
发明内容
本发明提供一种反应腔室喷淋系统,其结构相对简单,实现了喷淋装置的可移动化,可以通过调节工艺距离来控制镀膜质量,提高了生产的稳定性;同时将工艺气体安全可靠的送入喷淋系统,解决了工艺气体从外部接入到喷淋系统的难题,提高了生产的安全性,且易于维护。
为解决上述技术问题,本发明技术方案如下:
一种反应腔室喷淋系统,在反应腔室腔盖上固定有一套可使喷淋装置上下移动的机构,进水管路和气体管路通过该机构与喷淋装置连通。
所述可使喷淋装置上下移动的机构包括固定在反应腔室腔盖上的支架、与喷淋装置固定连接的导向筒以及调节导向筒上下移动的装置。
所述调节导向筒上下移动的装置包括设于支架上部的手轮和由手轮带动旋转的丝杆,丝杆与导向筒上梁通过旋合螺母旋合连接。由于导向筒与喷淋装置固定连接,当工作时,转动手轮,通过丝杆转动带动喷淋装置上下移动。
所述反应腔室腔盖上还固定有对导向筒进行定位和导向的导向套。能够对导向筒在垂直方向上进行控制,以免使导向筒带动喷淋装置在上下移动中发生偏移。
为了保证导向的灵活性和密封的严密性,所述导向套与导向筒之间为密封间隙配合。
所述密封间隙配合是在导向套上设置密封槽,导向套与导向筒之间设有安装在密封槽内的密封圈。
所述支架侧板的内壁上设有凹槽,导向筒上装有与凹槽配合的导向固定块,该导向固定块起到导向和水平固定作用,防止转动丝杠时带动导向筒转动。
所述支架侧板的外壁上设有自锁手柄,穿过支架侧板与导向固定块连接,即穿过支架侧板上的凹槽与导向固定块连接,能够起到固定导向筒的作用。当喷淋装置调节到需要的位置时,转动自锁手柄锁住导向筒,固定喷淋装置;此时喷淋装置的主要重量由自锁手柄承担,丝杆不再承担喷淋装置的重量,使整个系统的定位精度更加精确,结构更加合理,运行更加平稳。
喷淋装置由分气盒与混气喷淋室等组成,混气喷淋室下表面与加热系统上表面之间的距离简称工艺距离。通过上述喷淋装置整体上下移动,调整至合适的工艺距离,以确保镀膜的质量及生产的稳定性。
所述导向筒与喷淋装置上部的分气盒连接,分气盒顶部设有水路接口和气路接口,导向筒上部开有供进水管路和气体管路穿过的通孔;进水管路和气体管路可采用柔性材料的软管,进水管路和气体管路通过上述通孔分别与水路接口及气路接口相连通,并通过分气盒进入混气喷淋室。 
所述导向筒与分气盒的连接部分设有密封圈,用来隔绝外部大气与腔内工艺气体。这样,工艺气路和水路与混气喷淋室组成一个整体,在调节工艺距离和开盖维护时,不会受到任何影响,解决了工艺气体从外部接入到喷淋头系统的难题。
本发明提供的反应腔室喷淋系统,通过设置一套可使喷淋装置上下移动的机构,可以通过调节工艺距离来控制镀膜质量,提高了生产的稳定性;同时通过从导向筒内部引入水路和气路,将工艺气体安全可靠的送入喷淋系统,解决了工艺气体从外部接入到喷淋头系统的难题,提高了生产的安全性,整套系统结构相对简单,且易于维护。
附图说明
图1是本发明的反应腔室及可移动喷淋系统的整体剖面结构示意图;
图2是本发明的可移动喷淋系统外部结构示意图;
图3是本发明的可移动喷淋系统的局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种反应腔室喷淋系统,如图1所示,在反应腔室腔盖7上固定有一套可使喷淋装置上下移动的机构,进水管路19和气体管路20通过该机构与喷淋装置连通。
如图2所示,可使喷淋装置上下移动的机构包括固定在反应腔室腔盖7上的支架4、与喷淋装置固定连接的导向筒2以及调节导向筒2上下移动的装置。
如图1、3所示,调节导向筒2上下移动的装置包括设于支架4上部的手轮14和由手轮14带动旋转的丝杆15,丝杆15与导向筒2上梁13通过旋合螺母3旋合连接。由于导向筒2与喷淋装置固定连接,当工作时,转动手轮14,通过丝杆15转动带动喷淋装置上下移动。
反应腔室腔盖7上还固定有对导向筒2进行定位和导向的导向套6。能够对导向筒2在垂直方向上进行控制,以免使导向筒2带动喷淋装置在上下移动过程中发生偏移。
为了保证导向的灵活性和密封的严密性,导向套6与导向筒2之间为密封间隙配合。
密封间隙配合是在导向套6上设置密封槽,导向套6与导向筒2之间设有安装在密封槽内的密封圈12。
支架4侧板的内壁上设有凹槽,导向筒2上装有与凹槽配合的导向固定块5,该导向固定块5起到导向和水平固定作用,防止转动丝杠15时带动导向筒转动。
如图1、3所示,支架4侧板的外壁上设有自锁手柄16,穿过支架4侧板与导向固定块5连接,能够起到固定导向筒2的作用。当喷淋装置调节到需要的位置时,转动自锁手柄16锁住导向筒2,固定喷淋装置;此时喷淋装置的主要重量由自锁手柄16承担,丝杆15不再承担喷淋装置的重量,使整个系统的结构更加合理、运行更加平稳。
喷淋装置由分气盒10与混气喷淋室8等组成,混气喷淋室8表面与加热系统18上表面之间的距离简称工艺距离,加热系统18上表面会放置待镀膜的玻璃17。通过上述喷淋装置整体上下移动,调整至合适的工艺距离,以确保镀膜的质量及生产的稳定性。
导向筒2与喷淋装置上部的分气盒10连接,分气盒10顶部设有水路接口和气路接口1,导向筒上部开有供进水管路19和气体管路20穿过的通孔21,如图2所示;进水管路19和气体管路20采用柔性材料软管,并用拖链9规整和保护软管。进水管路19和气体管路20通过上述通孔21分别与水路接口及气路接口1相连通,并通过分气盒10进入混气喷淋室8。 
导向筒2与分气盒10的连接部分设有密封圈11,用来隔绝外部大气与腔内工艺气体。这样,工艺气路和水路与混气喷淋室8组成一个整体,在调节工艺距离和开盖维护时,不会受到任何影响,解决了工艺气体从外部接入到喷淋头系统的难题。

Claims (10)

1.一种反应腔室喷淋系统,其特征在于在反应腔室腔盖上固定有一套可使喷淋装置上下移动的机构,进水管路和气体管路通过该机构与喷淋装置连通。
2.根据权利要求1所述的反应腔室喷淋系统,其特征在于所述可使喷淋装置上下移动的机构包括固定在反应腔室腔盖上的支架、与喷淋装置固定连接的导向筒以及调节导向筒上下移动的装置。
3.根据权利要求2所述的反应腔室喷淋系统,其特征在于所述调节导向筒上下移动的装置包括设于支架上部的手轮和由手轮带动旋转的丝杆,丝杆与导向筒上梁通过旋合螺母旋合连接。
4.根据权利要求2或3所述的反应腔室喷淋系统,其特征在于所述反应腔室腔盖上还固定有对导向筒进行定位和导向的导向套。
5.根据权利要求4所述的反应腔室喷淋系统,其特征在于所述导向套与导向筒之间为密封间隙配合。
6.根据权利要求5所述的反应腔室喷淋系统,其特征在于所述密封间隙配合是在导向套上设置密封槽,导向套与导向筒之间设有安装在密封槽内的密封圈。
7.根据权利要求2所述的反应腔室喷淋系统,其特征在于所述支架侧板的内壁上设有凹槽,导向筒上装有与凹槽配合的导向固定块。
8.根据权利要求7所述的反应腔室喷淋系统,其特征在于所述支架侧板的外壁上设有自锁手柄,穿过支架侧板与导向固定块连接。
9.根据权利要求2所述的反应腔室喷淋系统,其特征在于所述导向筒与喷淋装置上部的分气盒连接,分气盒顶部设有水路接口和气路接口,导向筒上部开有供进水管路和气体管路穿过的通孔;进水管路和气体管路通过该通孔分别与水路接口和气路接口相连通。
10.根据权利要求9所述的反应腔室喷淋系统,其特征在于所述导向筒与分气盒的连接部分设有密封圈。
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