本實用新型屬于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及太陽光譜選擇性吸收涂層生產(chǎn)設(shè)備，具體地說，涉及一種太陽光譜選擇性吸收涂層向上濺射卷對卷鍍膜生產(chǎn)線，也可以用于太陽能電池等需要柔性帶材卷對卷鍍膜生產(chǎn)的磁控濺射鍍膜領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有用于制造太陽能集熱板芯鍍制選擇性吸收涂層的真空鍍膜機分為單真空室鍍膜機和步進式鍍膜生產(chǎn)線。其中，單真空室鍍膜機具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉優(yōu)勢，但由于這種鍍膜機采用單次循環(huán)鍍膜生產(chǎn)方式，每完成一個鍍膜生產(chǎn)過程就需要對真空室進行放氣及抽真空的循環(huán)操作，濺射環(huán)境氣氛難以重復(fù)和穩(wěn)定，鍍膜質(zhì)量難以保證，且效率低；其次，由于單機多臺生產(chǎn)，設(shè)備狀況很難一致，同時需要多人進行操作，易造成性能差異，且需占用過多生產(chǎn)場地。步進式鍍膜生產(chǎn)線在鍍膜生產(chǎn)過程中，帶材需要一片一片地進行鍍膜生產(chǎn)，片與片之間的操作時間間隔為幾分鐘，這個間隔時間用于真空鎖室大氣與真空狀況的轉(zhuǎn)換，這種生產(chǎn)線的產(chǎn)能較低，單位成本較大，且進行濺射鍍膜的磁控濺射單元安裝在帶材上方，易產(chǎn)生側(cè)壁掉皮，側(cè)壁掉下的皮落在基上形成針孔、露白等鍍膜缺陷。

授權(quán)公告號為CN 202090053 U的中國實用新型專利公開了一種太陽光譜選擇性吸收涂層卷對卷連續(xù)鍍膜生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線包括放卷裝置、縫接裝置、壓輥裝置、加熱裝置、濺射單元、抽氣狹縫裝置、托輥裝置、冷卻裝置、隔離不同膜層工作氣氛的狹縫裝置、糾偏傳輸裝置、保護膜復(fù)合裝置和收卷裝置；上述各個部分均置于真空室體中；真空室體還分別連接真空系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)和電控系統(tǒng)。該實用新型用狹縫隔離磁控濺射單元間不同膜層間工作氣氛，各磁控濺射單元環(huán)境氣氛穩(wěn)定，重復(fù)性好，便于控制，適合卷對卷連續(xù)鍍膜自動生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。但是其濺射單元安裝于帶材的上方，同樣易產(chǎn)生側(cè)壁掉皮，側(cè)壁掉下的皮落在基上形成針孔、露白等鍍膜缺陷，存在鍍膜質(zhì)量差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的鍍膜質(zhì)量差等上述問題，提供了一種鍍膜質(zhì)量優(yōu)的太陽光譜選擇性吸收涂層向上濺射卷對卷鍍膜生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線能夠改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高一致性，擴大產(chǎn)能，便于自動連續(xù)高效生產(chǎn)。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種太陽光譜選擇性吸收涂層向上濺射卷對卷鍍膜生產(chǎn)線，包括真空室體，以及分別與真空室體連接的真空系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，真空室體內(nèi)放置有放卷裝置、加熱清洗裝置、托輥裝置、濺射單元、冷卻裝置、糾偏裝置和收卷裝置，所述濺射單元設(shè)有多個，相鄰濺射單元之間設(shè)有氣氛隔離單元；所述濺射單元包括安裝于帶材下方的磁控濺射靶和安裝于磁控濺射靶上方的擋板，所述帶材位于磁控濺射靶和擋板之間。

優(yōu)選的，所述濺射單元還包括固定在真空室體底面上的至少一個由質(zhì)量流量計分段控制的充氣管和安裝在真空室體側(cè)壁上的防擾射擋板。

優(yōu)選的，所述氣氛隔離單元包括狹縫上擋板、狹縫下?lián)醢搴酮M縫中間隔離板，狹縫上擋板、狹縫下?lián)醢搴酮M縫中間隔離板組成隔離狹縫，隔離狹縫的兩側(cè)分別設(shè)有一分子泵。

進一步的，所述濺射單元和氣氛隔離單元均安裝有蓋板。

優(yōu)選的，所述加熱清洗裝置包括用于對帶材進行加熱的真空加熱輥和用于對帶材進行清洗的線性離子源。

進一步的，所述真空室體內(nèi)還放置有張力控制裝置。

優(yōu)選的，張力控制裝置為張力測量輥。

優(yōu)選的，所述托輥裝置為多個依次順序排列的托輥。

優(yōu)選的，所述真空室體為整體式結(jié)構(gòu)或分體式結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述真空室體為分體式結(jié)構(gòu)時，包括用于放置放卷裝置的第一真空室體，用于放置加熱清洗裝置的第二真空室體，用于放置張力控制裝置、托輥裝置、濺射單元和氣氛隔離單元的第三真空室體，用于放置冷卻裝置和糾偏裝置的第四真空室體，以及用于放置收卷裝置的第五真空室體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：

(1)本實用新型提供的卷對卷鍍膜生產(chǎn)線，以卷為單位(長約幾千米)生產(chǎn)，整個工作過程不破壞真空，濺射環(huán)境氣氛的重復(fù)性、穩(wěn)定性、一致性和質(zhì)量容易保證，生產(chǎn)效率高。

(2)本實用新型提供的卷對卷鍍膜生產(chǎn)線，濺射單元的磁控濺射靶安裝于帶材下方，對帶材鍍制涂層時，磁控濺射靶由下向上濺射沉積涂層，在帶材下表面成膜，有效地防止了因側(cè)壁掉皮落在帶材上導(dǎo)致形成針孔、露白等鍍膜缺陷的發(fā)生，鍍膜質(zhì)量優(yōu)。

(3)本實用新型提供的卷對卷鍍膜生產(chǎn)線，用氣氛隔離單元隔離濺射單元間不同膜層間工作氣氛，各濺射單元環(huán)境氣氛穩(wěn)定，重復(fù)性好，便于控制。

(4)本實用新型提供的卷對卷鍍膜生產(chǎn)線，使用連續(xù)鍍膜工藝后，一條生產(chǎn)線生產(chǎn)效率可相當(dāng)于十幾、幾十臺單室真空鍍膜機的生產(chǎn)規(guī)模，可以減少設(shè)備數(shù)量、節(jié)省人力、少用廠房，節(jié)約投資。

(5)本實用新型提供的卷對卷鍍膜生產(chǎn)線，整體布局緊湊，節(jié)省空間。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型一實施例濺射單元與氣氛隔離單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、真空室體，101、第一真空室體，102、第二真空室體，103、第三真空室體，104、第四真空室體，105、第五真空室體，2、充氣系統(tǒng)，3、放卷裝置，4、加熱清洗裝置，5、托輥裝置，501，托輥，6、濺射單元，601、磁控濺射靶，602、擋板，603、充氣管，604、防擾射擋板，7、冷卻裝置，8、糾偏裝置，9、收卷裝置,10、氣氛隔離單元，1001、狹縫上擋板，1002、狹縫下?lián)醢澹?003、狹縫中間擋板，1004、分子泵，11、帶材，12、蓋板，13、張力控制裝置。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本實用新型進行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒有進一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實施方式中。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”、“上”“中”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

參見圖1、圖2，本實用新型一實施例，提供了一種太陽光譜選擇性吸收涂層向上濺射卷對卷鍍膜生產(chǎn)線，包括整體式真空室體1，以及分別與真空室體1連接的真空系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)2和電控系統(tǒng)，真空室體1內(nèi)放置有放卷裝置3、加熱清洗裝置4、托輥裝置5、濺射單元6、冷卻裝置7、糾偏裝置8和收卷裝置9，所述濺射單元6設(shè)有三個，相鄰濺射單元6之間設(shè)有氣氛隔離單元10；所述濺射單元6包括安裝于帶材11下方的磁控濺射靶601和安裝于磁控濺射靶601上方的擋板602，所述帶材11位于磁控濺射靶601和擋板602之間。

參見圖2，所述濺射單元還包括固定在真空室體底面上的兩個由質(zhì)量流量計分段控制的充氣管603和安裝在真空室體側(cè)壁上的防擾射擋板604。在鍍膜生產(chǎn)中，防擾射擋板604可以將不合格的濺射物進行必要的截留。

為了能夠?qū)φ婵帐殷w內(nèi)的氣體進行抽除，并進行對相鄰兩個濺射單元進行隔離，參見圖2，所述氣氛隔離單元10包括狹縫上擋板1001、狹縫下?lián)醢?002和狹縫中間隔離板1003，狹縫上擋板1001、狹縫下?lián)醢?002和狹縫中間隔離板1003組成隔離狹縫，隔離狹縫的兩側(cè)分別設(shè)有一分子泵1004。通過分子泵1004對隔離狹縫兩側(cè)進行抽氣。

參見圖2，為了便于濺射單元和氣氛隔離單元的安裝及維修，所述濺射單元和氣氛隔離單元均安裝有蓋板12。

所述加熱清洗裝置4包括用于對帶材11進行加熱的真空加熱輥和用于對帶材11進行清洗的線性離子源。進行鍍膜時，真空加熱輥對帶材進行加熱，要求可加熱到150℃以上，線性離子源對帶材進行清洗。

為了避免帶材過分下垂，參見圖1、圖2，所述托輥裝置5為八個依次順序排列的托輥501，托輥5放置于帶材11的下方，用于托住帶材11。

為了使帶材平穩(wěn)輸送，在本實用新型某一優(yōu)選實施例中，所述八個托輥均勻分布，相鄰兩個托輥之間的間隔相同。

參見圖2，在本實用新型另一實施例中，所述真空室體1內(nèi)還放置有張力控制裝置13，用于控制帶材的張力。

在本實用新型某一優(yōu)選實施例中，所述張力控制裝置包括張力測量輥，通過張力測量輥來測量帶材張力。

參見圖3，在本實用新型又一實施例中，所述真空室體為分體式制作，所述真空室體1包括用于放置放卷裝置的第一真空室體101，用于放置加熱清洗裝置的第二真空室體102，用于放置張力控制裝置、托輥裝置、濺射單元和氣氛隔離單元的第三真空室體103，用于放置冷卻裝置和糾偏裝置的第四真空室體104，以及用于放置收卷裝置的第五真空室體105。

在本實用新型上述實施例中，所述磁控濺射靶601可以是單旋轉(zhuǎn)陰極，也可以是雙旋轉(zhuǎn)陰極。

上述實施例所述的卷對卷鍍膜生產(chǎn)線的工作流程為：

破壞真空室體的真空并放大氣，吊出第一真空室體內(nèi)部的空的放卷輥桶，吊入滿卷的放卷輥桶；將新放入帶材一端與原設(shè)備中部帶材連接；在第五真空室體內(nèi)，將已鍍好的帶材在收卷處切斷，取出鍍好的帶材；裝入新卷芯，開動傳輸系統(tǒng)預(yù)卷一段帶材固定于收卷裝置；重新合上真空室蓋，對真空室體抽真空，加熱清洗裝置加溫到要求的溫度，并將對帶材進行清洗，冷卻裝置開始工作；待上述工作完成，真空室體內(nèi)達到要求的預(yù)真空(高真空)狀態(tài)后，按工藝要求充入工藝氣體，并按要求參數(shù)開啟各濺射單元，再開啟包括放卷裝置、張力控制裝置、糾偏裝置及收卷裝置等傳輸系統(tǒng)，連續(xù)鍍制所要求的涂層；待鍍完一卷帶材(需保留一小段以備和下一帶材縫接及作預(yù)收卷固定)，停止傳輸、加熱、清洗、冷卻及濺射單元工作，并關(guān)閉工藝氣體充入，最后停止真空系統(tǒng)各真空泵抽氣；放大氣破壞真空，打開真空室體進行下一帶材鍍制生產(chǎn)再重復(fù)上述整個循環(huán)過程。

本實用新型上述實施例中卷對卷鍍膜生產(chǎn)線組成及功能簡介如下：

放卷裝置：用來配合糾偏裝置傳輸放卷。

加熱清洗裝置：用于加熱及清洗帶材，要求可加熱到150℃以上。

張力控制裝置：用于測量并控制帶材張力。

托輥裝置：用于托住帶材以防止帶材過分下垂。

濺射單元：用于鍍制所要求的涂層。

氣氛隔離單元：用于抽除真空室體內(nèi)氣體并起隔離作用。

冷卻裝置：用于冷卻涂覆膜層后過熱的帶材，以便收卷。

糾偏裝置：用于放置帶材走偏。

收卷裝置：用于配合糾偏轉(zhuǎn)置傳輸收卷。

真空室體：用于容納上述各裝置的真空腔體，以保證上述各裝置在所要求的真空環(huán)境下運行，真空室體可整體或分體制作。

真空系統(tǒng)：由粗真空泵、中真空泵、高真空泵組成，用來抽出真空室體內(nèi)的氣體。

充氣系統(tǒng)：由閥門、質(zhì)量流量計(MFC)及管件等組成，用來對濺射單元提供所需的工作氣體。

電控系統(tǒng)：由各種電控元器件、計算機及控制軟件組成，用來對整條生產(chǎn)線進行控制。

為了滿足不同濺射單元對不同工藝氣氛的要求，使得涂層的質(zhì)量更容易得到調(diào)控，在本實用新型上述實施例中，各部位配備相同或不同的真空泵組成真空系統(tǒng)，來分別控制各部位對真空度的不同要求，并在各濺射單元間配置一個或多個氣氛隔離單元實施有效隔壁，各濺射單元的功能可分別控制。

在本實施例上述實施例中，各個濺射單元都裝有一個或多個由質(zhì)量流量計分段控制的充氣管，充入的工藝氣體可分段分區(qū)控制，能實現(xiàn)對濺射鍍膜均勻性的調(diào)控。

在本實用新型上述實施例中，毎一帶材濺射鍍膜過程連續(xù)不停，所以濺射環(huán)境氣氛的重復(fù)性、穩(wěn)定性、一致性和鍍膜質(zhì)量容易保證，生產(chǎn)效率高。

在本實用新型上述實施例中，可根據(jù)涂層的特點，各濺射單元的濺射靶材可以由不同材料構(gòu)成，例如鋁、不銹鋼、鎳、鉬、鈦、硅等，因此可非常方便地根據(jù)紅外反射、復(fù)合吸收、半透明、減反射膜層不同要求來決定多種組合匹配，具有良好的靈活性；并可適應(yīng)于其他應(yīng)用領(lǐng)域。

本實用新型所述卷對卷鍍膜生產(chǎn)線也可以采用更多得真空室體，每個真空室體又可以有多個濺射單元或多個氣氛隔離單元(實現(xiàn)抽氣和隔離功效)；因此，在本實用新型中，(1)真空室體、濺射單元數(shù)量可以根據(jù)需濺射涂層的工藝要求來定；(2)按工藝不同，各濺射單元可以采用不同材料靶材，以滿足不同膜系對膜層材料的需求；(3)各氣氛隔離單元也可以按需要配置不同類型、型號的真空泵組成真空系統(tǒng)，以滿足最佳工藝要求；(4)本實用新型所述卷對卷鍍膜生產(chǎn)線也可用于類似需柔性帶材卷對卷鍍膜生產(chǎn)的其他應(yīng)用領(lǐng)域，如柔性太陽能電池制造領(lǐng)域。

上述實施例用來解釋本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本實用新型做出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護范圍。