一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐及燒結方法
2023-06-14 11:38:11 1
一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐及燒結方法
【專利摘要】一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐及燒結方法，屬於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐【技術領域】。設備內部腔室與外部進行隔離；有滾軸的輸送結構，安裝在滾軸上的滾輪將晶矽光伏電池從爐體一端輸送到另一端；設備溫度控制採用雙重控溫，即經過加熱後的氮氣通過管道進入爐體內部，在爐體內部通過紅外加熱燈管再次進行整體溫度的調控；設備爐體中間光伏電池通過的空間為工藝腔室，在工藝腔室兩側為排氣腔室；設備爐體上蓋連接上蓋板升降裝置進行開閉；滾軸傳動機構採用蝸輪蝸杆機構，機械傳動裝置連接伺服電機作為動力源；本發明達到了氣流平穩、溫度均勻、潔淨輸送、傳動平穩、防止電池氧化、維護方便。
【專利說明】一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐及燒結方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐及燒結方法，屬於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐【技術領域】。
【背景技術】
[0002]太陽能是人類取之不盡，用之不竭的可再生能源，它不產生任何環境汙染，是完全清潔的能源。太陽光輻射能轉化電能是近年來發展最快，最具活力的研究之一，人們研製和開發了不同類型的太陽能電池亦稱光伏電池。光伏電池其獨特優勢，超過風能、水能、地熱能、核能等資源，有望成為未來電力供應主要支柱。
[0003]光伏電池簡單的講就是低電壓高電流的發電器件。現已工業化大規模生產的晶體矽光伏電池，常規製造工藝採用絲網印刷並燒結銀導體作為正面電極。這種情況下銀的使用量非常大，其成本佔到總製造成本的15%左右，是除矽片之外的第二大成本消耗。當前研發的新型鎳矽合金技術，即是取消傳統的絲網印刷，使金屬鎳替代現有的銀，以期大幅降低光伏電池製造成本和生產損耗。
[0004]由此必須研發新型的鎳矽合金燒結設備，該燒結工藝的核心技術是如何實現金屬鎳與晶矽電池之間的有效附著力，提高整個電池的使用壽命。由於是新型工藝技術，國際、國內設備商尚不能提供有效的參考，必須立足於自主研發。
[0005]此新型電池製造工藝一旦實現技術突破，其將帶來整個晶矽光伏電池製造行業的巨大進步，引領晶矽光伏電池發展的新方向。而鏈式氣氛爐作為核心設備之一，其研發成為必然選擇。
【發明內容】
[0006]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐及燒結方法。
[0007]為了適應新型晶矽光伏電池製造工藝的變革，實現鎳矽合金燒結，本發明提供了一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐，具備氣流平穩、溫度均勻、潔淨輸送、傳動平穩、防止電池氧化、維護方便等諸多優點。
[0008]一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐的燒結方法，含有以下步驟；
[0009]防止光伏電池所用鎳金屬在高溫工藝條件下氧化，整個設備內部腔體通入氮氣，對腔體穿過腔體的燈管、傳動軸間隙進行密封處理，減少氮氣消耗；
[0010]通過採用多腔室、勻流板方式，對氣流的方向進行了控制；
[0011 ] 加熱氮氣從上入口、下入口進入鏈式氣氛爐，通過上勻流板、下勻流板均勻進入鏈式氣氛爐的爐體內部，之後進入兩側的排氣腔室，經左排氣管道、右排氣管道排出；
[0012]下勻流板、上勻流板表面密集開孔，促使通過的氣流能夠均勻的通過，確保爐體內部氣流平穩和溫度均勻，
[0013]在工藝腔體外部設置矽酸鋁陶瓷纖維保溫層進行保溫；[0014]採用雙重溫度控制方式，即先對氮氣進行加熱，然後才將其通入設備內部，在設備內部再通過紅外燈管對整個腔室內的溫度進行精密控制；
[0015]使用滾軸式輸送，安裝在滾軸上的滾輪將晶矽光伏電池從爐體一端輸送到另一端；頂蓋升起機構方便設備維護時取出碎片。
[0016]一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐，設備內部腔室與外部進行隔離；
[0017]有滾軸的輸送結構，安裝在滾軸上的滾輪將晶矽光伏電池從爐體一端輸送到另一端;
[0018]設備溫度控制採用雙重控溫，即經過加熱後的氮氣通過管道進入爐體內部，在爐體內部通過紅外加熱燈管再次進行整體溫度的調控；
[0019]設備爐體中間光伏電池通過的空間為工藝腔室，在工藝腔室兩側為排氣腔室；
[0020]設備爐體上蓋連接上蓋板升降裝置進行開閉；
[0021]加熱氮氣從上入口、下入口進入設備，通過上勻流板、下勻流板均勻進入爐體內部，之後進入兩側的排氣腔室，經左排氣管道、右排氣管道排出；
[0022]下勻流板、上勻流板表面密集開孔，促使通過的氣流能夠均勻的通過，確保爐體內部氣流平穩和溫度均勻；
[0023]滾軸傳動機構採用蝸輪蝸杆機構，機械傳動裝置使用伺服電機作為動力源，伺服電機連接蝸輪蝸杆機構，蝸輪蝸杆機構連接滾軸；
[0024]上蓋板升降裝置的開合機構採用梯形升降螺杆，螺杆具備位置自鎖能力；
[0025]在工藝腔室及排氣腔室外部設置矽酸鋁陶瓷纖維保溫層進行保溫；
[0026]下勻流板、上勻流板表面分布有排氣勻流孔、進氣勻流孔和零部件安裝用孔；
[0027]溫控儀表連接紅外加熱燈管；觸摸控制器與溫控儀表、紅外加熱燈管、機械傳動裝置連接。
[0028]本發明的優點是達到了氣流平穩、溫度均勻、潔淨輸送、傳動平穩、防止電池氧化、維護方便等性能和諧統一的鏈式氣氛爐，是當前晶矽光伏電池生產行業內應用於矽鎳合金燒結的唯一鏈式燒結爐。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定，如圖其中:
[0030]圖1是本發明鏈式氣氛爐腔室橫截面圖。
[0031]圖2是本發明鏈式氣氛爐腔室縱截面圖。
[0032]圖3是本發明鏈式氣氛爐整體設計方案圖。
[0033]圖4是本發明鏈式氣氛爐腔體勻流板方案圖。
[0034]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
【具體實施方式】
[0035]顯然，本領域技術人員基於本發明的宗旨所做的許多修改和變化屬於本發明的保護範圍。
[0036]實施例1:如圖1、圖2、圖3、圖4所示，
[0037]—種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐，設備內部腔室與外部進行隔離；
[0038]有滾軸2的輸送結構，安裝在滾軸上的滾輪將晶矽光伏電池從爐體一端輸送到另
一端;
[0039]設備溫度控制採用雙重控溫，即經過加熱後的氮氣通過管道3、9進入爐體內部，在爐體內部通過紅外加熱燈管10再次進行整體溫度的調控；
[0040]設備爐體中間光伏電池通過的空間為工藝腔室，在工藝腔室兩側為排氣腔室；
[0041]設備爐體上蓋連接上蓋板升降裝置6進行開閉；
[0042]加熱氮氣從上入口 9、下入口 3進入設備，通過上勻流板11、下勻流板4均勻進入爐體內部，之後進入兩側的排氣腔室，經左排氣管道7、右排氣管道12排出；
[0043]下勻流板4、上勻流板11表面密集開孔，促使通過的氣流能夠均勻的通過，確保爐體內部氣流平穩和溫度均勻；
[0044]滾軸傳動機構採用蝸輪蝸杆機構，機械傳動裝置5連接伺服電機作為動力源；
[0045]上蓋板升降裝置6的開合機構採用梯形升降螺杆，螺杆具備位置自鎖能力；
[0046]在工藝腔室及排氣腔室外部設置矽酸鋁陶瓷纖維保溫層8進行保溫；
[0047]下勻流板4、上勻流板11表面分布有排氣勻流孔15、進氣勻流孔16和零部件安裝用孔17 ；
[0048]設備使用溫控儀表13對氮氣加熱及紅外燈管加熱進行控制及監視。
[0049]實施例2:如圖1、圖2、圖3、圖4所示，
[0050]一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐，設備內部腔室與外部進行隔離，通入潔淨氮氣後，能夠保持腔室內部氣壓正壓，確保腔室內部潔淨的同時能夠防止晶矽光伏電池I通過設備時被空氣氧化的情況，如圖1及圖2 ;
[0051]採用滾軸2輸送結構，安裝在滾軸2上的滾輪將晶矽光伏電池I從爐體一端輸送到另一端；
[0052]設備溫度控制採用雙重控溫，即經過加熱後的氮氣通過管道進入爐體內部，在爐體內部通過紅外加熱燈管10再次進行整體溫度的調控；
[0053]設備爐體中間的晶矽光伏電池I移動的空間為工藝腔室，在工藝腔室兩側為排氣腔室，如圖1所示；
[0054]設備爐體上蓋可通過上蓋板升降裝置6進行開閉，方便維護；
[0055]加熱氮氣從上入口 9、下入口 3連接保溫層8進入爐體，通過上勻流板11、下勻流板4均勻進入爐體內部，之後進入兩側的排氣腔室，經左排氣管道7、右排氣12排出；
[0056]下勻流板4、上勻流板11表面密集開孔，促使通過的氣流能夠均勻的通過，確保爐體內部氣流平穩和溫度均勻，如圖4所示。
[0057]滾軸傳動機構採用蝸輪蝸杆機構，機械傳動裝置5使用伺服電機作為動力源，伺服電機連接蝸輪蝸杆機構，蝸輪蝸杆機構連接滾軸2 ;確保傳動速度的一致及穩定性；
[0058]設備溫度控制採用雙重控溫，即經過加熱後的氮氣通過管道和上入口 9、下入口 3進入爐體內部，紅外加熱燈管10連接爐體內部，在爐體內部通過紅外加熱燈管10再次進行整體溫度的調控；[0059]下勻流板4、上勻流板11表面密集開孔，促使通過的氣流能夠均勻的通過，確保爐體內部氣流平穩和溫度均勻，如圖4所示的在下勻流板4、上勻流板11表面分布的排氣勻流孔15、進氣勻流孔16、零部件安裝用孔17 ；
[0060]設備使用溫控儀表13連接紅外加熱燈管10，對氮氣加熱及紅外燈管加熱進行控制及監視；
[0061]觸摸控制器14與溫控儀表13、紅外加熱燈管10、機械傳動裝置5連接。
[0062]設備爐體上蓋可通過上蓋板升降裝置6進行開閉，方便維護；上蓋板升降裝置6採用梯形升降螺杆，螺杆具備位置自鎖能力，方便維護同時確保了安全性，如圖1、圖2所示，上部虛線部分為升降之後的示意圖；
[0063]在工藝腔室及排氣腔室外部設置矽酸鋁陶瓷纖維保溫層8進行保溫；
[0064]設備使用溫控儀表13對氮氣加熱及紅外燈管加熱進行控制及監視；
[0065]設備使用觸摸控制器14作為人機界面。
[0066]實施例3:如圖1、圖2、圖3、圖4所示，
[0067]一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐的燒結方法，含有以下步驟；
[0068]防止光伏電池所用鎳金屬在高溫工藝條件下氧化，整個設備內部腔體通入氮氣，對腔體穿過腔體的燈管、傳動軸間隙進行密封處理，減少氮氣消耗；
[0069]通過採用多腔室、勻流板方式，對氣流的方向進行了控制；
[0070]加熱氮氣從上入口、下入口進入鏈式氣氛爐，通過上勻流板11、下勻流板4均勻進入鏈式氣氛爐的爐體內部，之後進入兩側的排氣腔室，經左排氣管道7、右排氣管道12排出；
[0071]下勻流板4、上勻流板11表面密集開孔，促使通過的氣流能夠均勻的通過，確保爐體內部氣流平穩和溫度均勻，
[0072]在工藝腔體外部設置矽酸鋁陶瓷纖維保溫層進行保溫；
[0073]採用雙重溫度控制方式，即先對氮氣進行加熱，然後才將其通入設備內部，在設備內部再通過紅外燈管對整個腔室內的溫度進行精密控制；
[0074]使用滾軸式輸送，安裝在滾軸上的滾輪將晶矽光伏電池從爐體一端輸送到另一端；頂蓋升起機構方便設備維護時取出碎片。
[0075]如上所述，對本發明的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質上沒有脫離本發明的發明點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐及燒結方法，其特徵在於含有以下步驟； 防止光伏電池所用鎳金屬在高溫工藝條件下氧化，整個設備內部腔體通入氮氣，對腔體穿過腔體的燈管、傳動軸間隙進行密封處理，減少氮氣消耗； 通過採用多腔室、勻流板方式，對氣流的方向進行了控制； 加熱氮氣從上入口、下入口進入鏈式氣氛爐，通過上勻流板、下勻流板均勻進入鏈式氣氛爐的爐體內部，之後進入兩側的排氣腔室，經左排氣管道、右排氣管道排出； 下勻流板、上勻流板表面密集開孔，促使通過的氣流能夠均勻的通過，確保爐體內部氣流平穩和溫度均勻， 在工藝腔體外部設置矽酸鋁陶瓷纖維保溫層進行保溫； 採用雙重溫度控制方式，即先對氮氣進行加熱，然後才將其通入設備內部，在設備內部再通過紅外燈管對整個腔室內的溫度進行精密控制； 使用滾軸式輸送，安裝在滾軸上的滾輪將晶矽光伏電池從爐體一端輸送到另一端；頂蓋升起機構方便設備維護時取出碎片。
2.一種應用於晶矽光伏電池生產的鏈式氣氛爐，其特徵在於設備內部腔室與外部進行隔離； 有滾軸的輸送結構，安裝在滾軸上的滾輪將晶矽光伏電池從爐體一端輸送到另一端； 設備溫度控制採用雙重控溫，即經過加熱後的氮氣通過管道進入爐體 內部,在爐體內部通過紅外加熱燈管再次進行整體溫度的調控； 設備爐體中間光伏電池通過的空間為工藝腔室，在工藝腔室兩側為排氣腔室； 設備爐體上蓋連接上蓋板升降裝置進行開閉； 加熱氮氣從上入口、下入口進入設備，通過上勻流板、下勻流板均勻進入爐體內部，之後進入兩側的排氣腔室，經左排氣管道、右排氣管道排出； 下勻流板、上勻流板表面密集開孔，促使通過的氣流能夠均勻的通過，確保爐體內部氣流平穩和溫度均勻； 滾軸傳動機構採用蝸輪蝸杆機構，機械傳動裝置使用伺服電機作為動力源，伺服電機連接蝸輪蝸杆機構，蝸輪蝸杆機構連接滾軸； 上蓋板升降裝置的開合機構採用梯形升降螺杆，螺杆具備位置自鎖能力； 在工藝腔室及排氣腔室外部設置矽酸鋁陶瓷纖維保溫層進行保溫； 下勻流板、上勻流板表面分布有排氣勻流孔、進氣勻流孔和零部件安裝用孔； 溫控儀表連接紅外加熱燈管；觸摸控制器與溫控儀表、紅外加熱燈管、機械傳動裝置連接。
【文檔編號】H01L31/18GK103579414SQ201310337512
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月5日 優先權日:2013年8月5日
【發明者】孫良欣, 嶽樹民 申請人:北京吉陽技術股份有限公司