輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，可用于太陽(yáng)電池的燒結(jié)和輻照退火處理。
【背景技術(shù)】
[0002]在太陽(yáng)電池的整個(gè)生產(chǎn)工藝流程中，擴(kuò)散、印刷和燒結(jié)三道工序是最主要的。其中，燒結(jié)工藝主要用于烘干印刷在硅片表面的漿料，燒掉從漿料中揮發(fā)出的有機(jī)溶劑，同步燒結(jié)太陽(yáng)電池硅片的正反面，使印刷至硅片上漿料中的金屬電極與硅片形成良好的歐姆接觸，燒結(jié)質(zhì)量的好壞直接影響太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率。通常情況下，太陽(yáng)電池用鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐燒結(jié)后，即可做成組件，投入太陽(yáng)能電站使用。
[0003]太陽(yáng)電池因?yàn)榕鹧鯇?duì)的存在，在使用過(guò)程中長(zhǎng)期光照環(huán)境下會(huì)發(fā)生效率衰減，尤其是近幾年興起的PERC電池，這種衰減尤為嚴(yán)重。研宄表明，預(yù)先使用一種特定的光源在一定溫度條件下對(duì)電池片進(jìn)行輻照退火處理，會(huì)有效防止這種衰減現(xiàn)象發(fā)生。但是，目前尚沒(méi)有專門對(duì)電池片進(jìn)行輻照退火處理的設(shè)備。
[0004]為此，申請(qǐng)人發(fā)明了一種輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，使電池片在輥式爐中完成燒結(jié)后、直接連續(xù)完成輻照退火處理，從根本上解決輻照退火工藝的規(guī)模化生產(chǎn)問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，從根本上解決輻照退火工藝的規(guī)?；a(chǎn)問(wèn)題，從而最大限度地解決太陽(yáng)電池在使用過(guò)程中的衰減問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，由上料區(qū)、燒結(jié)區(qū)、燒結(jié)冷卻區(qū)、輻照退火區(qū)、退火冷卻區(qū)和下料區(qū)組成，電池片在一組水平排列的輥道上傳輸，并依次經(jīng)過(guò)上述各區(qū)，一次性完成太陽(yáng)電池的燒結(jié)和輻照退火過(guò)程。
[0007]在所述的輥道的上方設(shè)置有光源、在輥道的下方設(shè)置有加熱裝置，或者在輥道的下方設(shè)置有光源、在輥道的上方設(shè)置有加熱裝置，電池片在傳輸過(guò)程中，其正面朝向光源，其背面朝向加熱裝置。
[0008]所述的光源為鹵素?zé)簟㈦療?、白熾燈或LED燈。
[0009]所述的加熱裝置為紅外燈管、電熱絲或熱風(fēng)機(jī)。
[0010]在所述光源與電池片之間，設(shè)置一層透光隔熱材料層，將光源隔離在電池片加熱區(qū)域之外。
[0011 ] 在安裝光源的腔室內(nèi)，設(shè)置有對(duì)光源進(jìn)行冷卻的吹風(fēng)冷卻裝置或排風(fēng)裝置，對(duì)光源進(jìn)行冷卻。
[0012]所述的透光隔熱材料層材質(zhì)為石英玻璃或鋼化玻璃。
[0013]通過(guò)加熱裝置對(duì)電池片的加熱溫度是100°0 — 300°0，優(yōu)選150°C — 250°C
[0014]優(yōu)選的是，光源的福照度是50mW/cm2一200mff/cm2,80mff/cm2一 150mff/cm2。
[0015]所述輥道的材質(zhì)為石英陶瓷、石英玻璃、氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、不銹鋼或鋁合金等對(duì)電池片沒(méi)有污染、耐高溫的材料。
[0016]所述的輥道為實(shí)心輥道或空心輥道，輥道的形狀為等徑的圓柱狀、臺(tái)階狀、圓錐臺(tái)狀、螺紋狀或圓環(huán)狀，輥道可以單向轉(zhuǎn)動(dòng)、也可以往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]在燒結(jié)冷卻區(qū)和輻照退火區(qū)之間，設(shè)置有緩沖區(qū)，緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)置有可對(duì)燒結(jié)后的電池片進(jìn)行加熱及保溫的加熱保溫裝置，或者緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)置將燒結(jié)后的電池片暫時(shí)存儲(chǔ)的儲(chǔ)存裝置，或者緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)置將燒結(jié)后的電池片單列分成多列傳輸?shù)捷椪胀嘶饏^(qū)的分列裝置。在緩沖區(qū)可以保持一定的溫度將燒結(jié)后的電池片直接送入輻照退火區(qū)，也可以將燒結(jié)后的電池片暫時(shí)存儲(chǔ)，也可以將單列分成多列傳輸?shù)捷椪胀嘶饏^(qū)。
[0018]所述的緩沖區(qū)加熱保溫裝置的設(shè)定溫度是50°C — 200°C。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
[0020]本發(fā)明提供的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，將燒結(jié)工藝和輻照退火工藝有機(jī)地組合在一起、形成一條連續(xù)的生產(chǎn)線，并且電池片通過(guò)一組水平排列的輥道連續(xù)傳輸、在水平行進(jìn)過(guò)程中連續(xù)完成燒結(jié)和輻照退火處理，具有能耗低、運(yùn)行平穩(wěn)、產(chǎn)能大、連續(xù)化生產(chǎn)的特點(diǎn)，推廣應(yīng)用后，可以最大限度地解決太陽(yáng)電池使用過(guò)程中衰減的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖中:1、上料區(qū)；2、燒結(jié)區(qū)；3、燒結(jié)冷卻區(qū)；4、緩沖區(qū)；5、輻照退火區(qū)；6、退火冷卻區(qū)；7、下料區(qū)；8、電池片；9、輥道；10、加熱裝置；11、光源；12、透光隔熱材料層。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述。
[0024]實(shí)施例1
[0025]如圖1所示，本輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐由上料區(qū)1、燒結(jié)區(qū)2、燒結(jié)冷卻區(qū)3、緩沖區(qū)4、輻照退火區(qū)5、退火冷卻區(qū)6、下料區(qū)7組成，輥道9沿水平方向排列并依次穿過(guò)各區(qū)，電池片8在輥道9上隨輥道9轉(zhuǎn)動(dòng)向前輸送，電池片8進(jìn)入上料區(qū)I后，在輥道9的傳輸下進(jìn)入燒結(jié)區(qū)2，完成燒結(jié)后，進(jìn)入燒結(jié)冷卻區(qū)3，然后進(jìn)入緩沖區(qū)4，在輥道9的傳輸下繼續(xù)進(jìn)入輻照退火區(qū)5。電池片8完成輻照退火后，通過(guò)退火冷卻區(qū)6冷卻，進(jìn)入下料區(qū)7，即完成了整個(gè)燒結(jié)和輻照退火過(guò)程。
[0026]燒結(jié)區(qū)2在輥道9的上方、或下方、或上方和下方設(shè)置有加熱器，燒結(jié)冷卻區(qū)3設(shè)有冷卻裝置。
[0027]緩沖區(qū)4設(shè)置在燒結(jié)冷卻區(qū)3、與輻照退火區(qū)5之間，可以保持一定的溫度將燒結(jié)后的電池片8直接送入輻照退火區(qū)5，也可以將燒結(jié)后的電池片8暫時(shí)存儲(chǔ)，也可以將單列分成多列傳輸?shù)捷椪胀嘶饏^(qū)5。
[0028]輻照退火區(qū)5包括光源11、上爐殼、透光隔熱材料層12、下?tīng)t殼和加熱裝置10組成，上爐殼、下?tīng)t殼形成爐腔，輥道9穿過(guò)爐腔，電池片8在輥道9的傳輸下水平行進(jìn)，進(jìn)入輻照退火區(qū)5，在輻照退火區(qū)5的下部設(shè)置有加熱裝置10，在輻照退火區(qū)5的上部設(shè)置有光源11，在安裝光源11的腔室內(nèi)，設(shè)置有對(duì)光源11進(jìn)行冷卻的吹風(fēng)冷卻裝置或排風(fēng)裝置，在光源11的下部設(shè)置有透光隔熱材料層12，將加熱區(qū)域和光源11隔開，以防止熱量把光源11燒壞。退火冷卻區(qū)6設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)，電池片8完成輻照退火后，通過(guò)冷卻風(fēng)機(jī)冷卻，即完成了整個(gè)輻照退火過(guò)程。
[0029]光源11可以為鹵素?zé)?、氙燈、白熾燈或LED燈，加熱裝置10可以為紅外燈管、電熱絲或熱風(fēng)機(jī)，輥道9為實(shí)心輥道或空心輥道，輥道9的形狀為等徑的圓柱狀、臺(tái)階狀、圓錐臺(tái)狀、螺紋狀或圓環(huán)狀，輥道9的材質(zhì)為石英陶瓷、石英玻璃、氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、不銹鋼或鋁合金，透光隔熱材料層12材質(zhì)為石英玻璃或鋼化玻璃，本實(shí)施例中，使用的輥道9是石英陶瓷輥、光源11是鹵鎢燈、加熱裝置10是紅外燈管、透光隔熱材料是石英玻璃板；燒結(jié)溫度是800— 850°C ;緩沖區(qū)4的溫度一般是50— 200°C，最好是100— 200°C ;輻照退火區(qū)5的加熱溫度是100°C — 300°C，較好是150°C — 250°C，光源11的輻照度是50mW/cm2—200mW/cm2，較好是 80mW/cm2 — 150mff/cm2o
[0030]實(shí)施例2
[0031]輻照退火區(qū)5的下部設(shè)置有光源11，在輻照退火爐的上部設(shè)置有加熱裝置10，在光源11與輥道9底面之間設(shè)置有透光隔熱材料層12，透光隔熱材料層12將上部加熱區(qū)域和光源11隔開，其余同實(shí)施例1。
[0032]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:由上料區(qū)(1)、燒結(jié)區(qū)(2)、燒結(jié)冷卻區(qū)(3)、輻照退火區(qū)(5)、退火冷卻區(qū)(6)和下料區(qū)(7)組成，電池片(8)在一組水平排列的輥道(9)上傳輸，并依次經(jīng)過(guò)上述各區(qū)，一次性完成太陽(yáng)電池的燒結(jié)和輻照退火過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:在所述的輥道(9)的上方設(shè)置有光源(11)、在輥道(9)的下方設(shè)置有加熱裝置(10)，或者在輥道(9)的下方設(shè)置有光源(11)、在輥道(9)的上方設(shè)置有加熱裝置(10)，電池片(8)在傳輸過(guò)程中，其正面朝向光源(11)，其背面朝向加熱裝置(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:所述的光源(11)為鹵素?zé)?、氙燈、白熾燈或LED燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:所述的加熱裝置(10)為紅外燈管、電熱絲或熱風(fēng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:在所述光源(11)與電池片(8)之間，設(shè)置一層透光隔熱材料層(12)，將光源(11)隔離在電池片(8)加熱區(qū)域之外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:在安裝光源(11)的腔室內(nèi)，設(shè)置有對(duì)光源(11)進(jìn)行冷卻的吹風(fēng)冷卻裝置或排風(fēng)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:所述的透光隔熱材料層(12)材質(zhì)為石英玻璃或鋼化玻璃。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:通過(guò)加熱裝置(10)對(duì)電池片(8)的加熱溫度是100°C — 300°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:所述光源(11)的福照度是50mW/cm2—200mW/cm2。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:所述輥道(9)的材質(zhì)為石英陶瓷、石英玻璃、氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、不銹鋼或鋁合金。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:所述的輥道(9)為實(shí)心輥道或空心輥道，輥道(9)的形狀為等徑的圓柱狀、臺(tái)階狀、圓錐臺(tái)狀、螺紋狀或圓環(huán)狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1?11任一所述的輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，其特征在于:在燒結(jié)冷卻區(qū)(3)和輻照退火區(qū)(5)之間，設(shè)置有緩沖區(qū)(4)，緩沖區(qū)(4)內(nèi)設(shè)置有可對(duì)燒結(jié)后的電池片(8)進(jìn)行加熱及保溫的加熱保溫裝置，或者緩沖區(qū)(4)內(nèi)設(shè)置將燒結(jié)后的電池片⑶暫時(shí)存儲(chǔ)的儲(chǔ)存裝置，或者緩沖區(qū)⑷內(nèi)設(shè)置將燒結(jié)后的電池片⑶單列分成多列傳輸?shù)捷椪胀嘶饏^(qū)(5)的分列裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輥道式太陽(yáng)電池?zé)Y(jié)和輻照退火一體連續(xù)爐，可用于太陽(yáng)電池的燒結(jié)和輻照退火處理，由上料區(qū)、燒結(jié)區(qū)、燒結(jié)冷卻區(qū)、輻照退火區(qū)、退火冷卻區(qū)和下料區(qū)組成，電池片在一組水平排列的輥道上傳輸，并依次經(jīng)過(guò)上述各區(qū)，一次性完成太陽(yáng)電池的燒結(jié)和輻照退火過(guò)程。本發(fā)明從根本上解決輻照退火工藝的規(guī)?；a(chǎn)問(wèn)題，從而最大限度地解決太陽(yáng)電池在使用過(guò)程中的衰減問(wèn)題。
【IPC分類】F27B9-24, F27B9-06, H01L31-18, H01L21-67, F27B9-02, F27B9-36
【公開號(hào)】CN104810309
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510203266
【發(fā)明人】袁向東, 許穎, 袁瑒
【申請(qǐng)人】北京金晟陽(yáng)光科技有限公司, 袁向東
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年4月25日