太陽能組件固化設備的單層掃描式加熱風道的製作方法

2023-04-30 20:33:46

專利名稱：太陽能組件固化設備的單層掃描式加熱風道的製作方法
技術領域：
本發明涉及晶體矽太陽能組件固化爐，尤其涉及晶體矽太陽能組件固化爐的單層 掃描式加熱風道。
背景技術：
太陽能電池發電利用的是半導體矽材料的量子效應，直接把太陽能光譜中的可見 光轉變為電能，可是矽晶片若直接暴露於大氣中，其光電轉換節能會衰減，為保證組件在室 外條件下使用20-25年，必須要有良好的封裝，以滿足使用中對防風、防塵、防溼、防腐蝕等 條件的要求。研究實驗表明，電池的失效，問題往往出在組件的封裝上。為此採用透明、耐 光抗老化、粘結性好、能承受大氣變化且具有彈性的EVA膠層將太陽能電池封裝，並和上層 保護材料玻璃、下層保護材料TPT(聚氟乙烯複合膜)粘合為一體，構成太陽能組件。EVA是晶體矽太陽能電池封裝中應用最廣泛的一種熱固性樹脂，在常溫條件下具 有抗粘連性，但在熱壓條件下便發生熔融粘結與交聯固化。加熱溫度的均勻性決定其交聯 的一致性，太陽能電池封裝後，要求玻璃、電池串和背膜三者間的EVA必須有均勻而牢固的 粘合交聯度。交聯度是指EVA分子經交聯反應達到不熔的凝膠固化的程度。EVA不僅是起 粘接密封作用，而且對太陽電池的質量與壽命起著至關重要的作用，從某種意義上說，太陽 能電池板的壽命由EVA決定。目前，太陽能電池封裝工藝通常有兩種，第一種是層壓固化合成法，將玻璃、EVA、 太陽能電池串、EVA、背膜依次放在層壓機上，由層壓機一次完成層壓和加熱固化，俗稱「一 步法」，層壓機是真空層壓工藝使用的主要設備，它的作用就是在真空條件下對EVA進行加 熱加壓，實現EVA的固化，達到對太陽電池密封的目的。層壓工藝要達到的要求是EVA交聯 度在75-85% ；EVA與玻璃和TPT粘合緊密(剝離強度，玻璃/EVA大於30N/cm，TPT/EVA大 於15N/cm)，電池片無位移，組件無明顯的氣泡。「一步法」的層壓工藝雖然方便省力，卻也 帶來了很多問題一是開始階段溫度就很高，EVA會很快被熔化，這樣就不利於組件內部間 隙間的空氣被抽出，容易造成氣泡；二是開始階段溫度就很高，EVA會很快開始交聯，交聯 度不能得到很好的控制。這種封裝法所用的層壓機既要具備層壓功能，又要具備均勻加熱 功能，設備投資很大，產能較低。第二種是「兩步法」，將層壓和固化分兩步進行，首先將玻璃、EVA、太陽能電池串、 EVA、背膜組件在層壓機中抽真空層壓，使其表面平整，去除EVA層間的小氣泡，然後再將層 壓後的組件集中放置在烘箱中進行高溫固化，這樣一次固化量較大，層壓機和烘箱配合使 用生產量較大，設備投資成本較低。「兩步法」又分為間斷式多層固化和連續式多層固化，間斷式多層固化是將層壓後 的組件用烘箱集中進行加熱固化的，由於烘箱的腔體較大，烘箱內放置了若干層待固化組 件，烘箱加熱一般採用側方進風的方式，加熱管設置在風道內，烘箱內的溫度均勻性很難控 制，在實際固化過程中，各組件間的EVA交聯度存在較大差別，很難達到人們預期的固化效 果，交聯度的均勻性不易控制。連續式多層固化是將多層組件放置在固化架上通過一個超大加熱通道，這種方式較間斷式多層固化優越，能夠使同一塊組件的交聯度較為均勻，但是 多層的組件一起固化使得上下層的組件交聯度均勻性仍然差異較大，無法控制在理想的範 圍內。目前國內使用的太陽能組件固化爐主要以多層固化為主，以蘇州匯科為代表的間 斷式多層固化爐是最早的單邊側面進風加熱的固化設備，單邊加熱造成溫度不均勻從而使 得組件交聯度不均勻。以上海高潮為代表的間斷式多層固化設備作了改進，在固化爐內裝 載多層層壓件的小車可以旋轉，箱體兩側邊進風加熱，然而這种放式生產的組件交聯度仍 然不均勻。以南京年達爐業科技有限公司為代表的連續式多層固化爐是將物架設置在傳輸 裝置上，物料架依次通過預熱區、保溫區和冷卻區，可提高產量，然而由於其多層的結構使 得上下位置的EVA交聯度仍然不均勻。

發明內容
本發明提供了一種太陽能組件固化設備的單層掃描式加熱風道，它能使熱流平行 於傳輸方向在固化箱內均勻流動，對層壓後的電池組件進行連續而均勻的固化，保證每塊 組件的環境一致，熱量可循環利用，組件的固化溫度容易控制，交聯度均勻，成品率較高。本發明所採用的技術方案是所述太陽能組件固化設備的單層掃描式加熱風道，其特徵是包括上料臺、加熱通 道、下料臺、輸送網帶、加熱裝置、抽風口、進風口和機架，所述上料臺、加熱通道和下料臺依 次固定在機架上，加熱通道為直線型，它分為預熱段、固化段和冷卻段，預熱段對應上料臺， 冷卻段對應下料臺，在加熱通道的上下層設有由隔熱層圍合成的熱氣流風道，輸送網帶位 於加熱通道的物流通道中，加熱裝置設置在物流通道的上下側面上，且加熱裝置在固化段 的設置密度是預熱段和冷卻段分布密度的2 6倍，加熱裝置在預熱段內的分布密度按遞 增方式排布，加熱裝置在冷卻段內的分布密度按遞減方式排布，加熱裝置在固化段內均勻 排布，抽風口開設在固化段的中心位置，且抽風口與熱氣流風道相通，進風口設置在預熱段 和冷卻段的最外端，進風口與熱氣流風道相通，待固化的電池組件等間距地放置在輸送網 市上ο由於將加熱通道設計成三層空間的結構，上下為由隔熱層圍合成為熱氣流風道， 中間為物流通道，加熱裝置設置在物流通道的上下側面上，加熱通道沿直線方向分為預熱 段、固化段和冷卻段三區域，且加熱裝置在固化段的設置密度是預熱段和冷卻段分布密度 的2 6倍，加熱裝置在預熱段內的分布密度按遞增方式排布，加熱裝置在冷卻段內的分布 密度按遞減方式排布，加熱裝置在固化段內均勻排布，這樣就能使固化段內溫度均勻，並處 於電池組件最佳的固化溫度範圍內，而在預熱段內形成遞增的溫度場，在冷卻段內形成遞 減溫度場；由於在固化段的中心位置設有抽風口，且抽風口與熱氣流風道相通，在預熱段和 冷卻段的最外端均設有進風口，且進風口也與熱氣流風道相通，這樣就實現了固化段內的 餘熱循環利用，將待固化的電池組件等間距地放置在輸送網帶上，由輸送網帶帶動依次流 經預熱段、固化段和冷卻段，由於電池組件的上下兩面同時加熱，且升溫均勻，固化溫度穩 定，冷卻速度平緩，使組件的交聯度均勻，不僅能保證電池組件的固化質量，而且固化速度 快，效率高。


圖1為本發明的結構示意圖；圖2為加熱通道的分段示意圖；圖3為加熱通道的截面示意圖；圖中1-上料臺；2-加熱通道；3-下料臺；4-輸送網帶；5-加熱裝置；6-抽風口 ； 7-進風口 ；8-機架；9-電池組件；21-預熱段；22-固化段；23-冷卻段；24-隔熱層；25-熱 氣流風道；26-物流通道。
具體實施例方式下面結合

本發明的
具體實施例方式所述太陽能組件固化設備的單層掃描式加熱風道，如圖1 圖3所示，它包括上料 臺1、加熱通道2、下料臺3、輸送網帶4、加熱裝置5、抽風口 6、進風口 7和機架8，所述上料 臺1、加熱通道2和下料臺3依次固定在機架8上，加熱通道2為直線型，它分為預熱段21、 固化段22和冷卻段23，預熱段21對應上料臺1，冷卻段23對應下料臺3，在加熱通道2的 上下層設有由隔熱層M圍合成的熱氣流風道25，輸送網帶4位於加熱通道2的物流通道 26中，加熱裝置5設置在物流通道沈的上下側面上，且加熱裝置5在固化段22的設置密度 是預熱段21和冷卻段23分布密度的2 6倍，加熱裝置5在預熱段21內的分布密度按遞 增方式排布，加熱裝置5在冷卻段23內的分布密度按遞減方式排布，加熱裝置5在固化段 22內均勻排布，抽風口 6開設在固化段22的中心位置，且抽風口 6與熱氣流風道25相通， 進風口 7設置在預熱段21和冷卻段23的最外端，進風口 7與熱氣流風道25相通，待固化 的電池組件9等間距地放置在輸送網帶4上。
權利要求
1. 一種太陽能組件固化設備的單層掃描式加熱風道，其特徵是包括上料臺(1)、加熱 通道(2)、下料臺(3)、輸送網帶(4)、加熱裝置(5)、抽風口(6)、進風口 (7)和機架(8)，所 述上料臺(1)、加熱通道( 和下料臺C3)依次固定在機架(8)上，加熱通道( 為直線型， 它分為預熱段01)、固化段02)和冷卻段03)，預熱段對應上料臺(1)，冷卻段03) 對應下料臺(3)，在加熱通道O)的上下層設有由隔熱層04)圍合成的熱氣流風道(25)， 輸送網帶(4)位於加熱通道的物流通道06)中，加熱裝置( 設置在物流通道06) 的上下側面上，且加熱裝置( 在固化段0 的設置密度是預熱段和冷卻段03)分 布密度的2 6倍，加熱裝置( 在預熱段內的分布密度按遞增方式排布，加熱裝置 (5)在冷卻段03)內的分布密度按遞減方式排布，加熱裝置(5)在固化段02)內均勻排 布，抽風口(6)開設在固化段02)的中心位置，且抽風口(6)與熱氣流風道05)相通，進風 口(7)設置在預熱段和冷卻段的最外端，進風口(7)與熱氣流風道0 相通， 待固化的電池組件(9)等間距地放置在輸送網帶(4)上。
全文摘要
一種太陽能組件固化設備的單層掃描式加熱風道，包括上料臺、加熱通道、下料臺、輸送網帶、加熱裝置、抽風口、進風口和機架，加熱通道分為預熱段、固化段和冷卻段，在加熱通道的上下層設有熱氣流風道，輸送網帶位於加熱通道的物流通道中，加熱裝置設置在物流通道的上下側面上，抽風口開設在固化段的中心位置，進風口設置在預熱段和冷卻段的最外端，抽風口和進風口都與熱氣流風道相通，當放置在輸送網帶上的電池組件依次流經預熱段、固化段和冷卻段時，電池組件的上下兩面同時加熱，且升溫均勻，固化溫度穩定，冷卻速度平緩，使組件的交聯度均勻，不僅能保證電池組件的固化質量，而且固化速度快，效率高。
文檔編號H01L31/18GK102062530SQ201010295418
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者劉志剛 申請人:常州億晶光電科技有限公司