CN102062533A - 无网带硅电池片烧结炉的炉膛温区气流隔热装置 - Google Patents

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孙铁囤
荀建华
刘志刚
高玉山
潘盛
姚伟忠
陈琼
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Abstract

一种无网带硅电池片烧结炉的炉膛温区气流隔热装置，在预热排胶区、升温区、烧结区和降温区之间均设有隔热板和气流隔断门，气流隔断门包括喷气管、抽吸管、进气管、吸气管、气流容腔和循环泵，喷气管和抽吸管均垂直于隧道方向对应设置，所有喷气管均与进气管相通连，所有抽吸管均与吸气管相连，喷气管通过进气管与循环泵的出气口相通连，抽吸管通过吸气管与循环泵的进气口相通连。由于在各个区之间设置了隔热板和气流隔断门，通过喷气管和抽吸管的压差形成热气屏障，能有效地分隔温区，使各温区内温度更接近烧结工艺要求，并使隧道绕结区和大气隔绝，提高烧结效率，减少烧结炉热量消耗，使整个烧结炉的炉体长度缩短。

Description

无网带硅电池片烧结炉的炉膛温区气流隔热装置
技术领域：
本发明涉及一种硅电池片烧结炉，尤其涉及硅电池片烧结炉中预热排胶区、升温区、烧结区和降温区之间的隔热结构。
背景技术：
在太阳电池片生产工艺中，烧结是使晶体硅基片真正具有光电转换功能的至关重要的一步。因此，烧结设备的性能好坏直接影响着电池片的质量。
目前国内外的太阳能电池生产制造厂家主要使用欧美企业所生产的烧结炉，这类烧结炉结构都是网带式隧道烧结炉，在烧结炉的纵向上依次设有预热排胶区、升温区、烧结区和降温区，在不同区域布置不同密度的加热灯管，以此来控制各区域的温度，印刷电极的硅片通过网带传输，依次经过烧结炉的不同炉温区，完成预热排胶、升温、烧结和降温的电极烧结过程，虽然这种网带式隧道烧结技术比较成熟，但整个烧结炉的纵向占地面积大，需要设计很长的炉体才能保证硅片在隧道传输过程中的预热排胶、升温、烧结、降温过程，由于高温烧结区的工艺温度需要在850-950℃之间，因此需要设计2-3米的隧道长度才能达到如此高的温度，这使得网带式烧结炉的体积都比较庞大。若缩小则网带式隧道烧结炉的炉温区就不明确，无法满足烧结工艺要求。另外，耐高温网带在运转的过程中，需要绕炉体内外循环运转，网带部分伴随硅片接受升温和降温的过程，因此，在运转过程中，网带会从炉内携带出大量的热量，而这部分热量将全部作为损耗，不仅造成了大量能量的浪费，而且也升高了工作环境温度。
申请人研制了一种无网带高效烧结炉，包括进料台1、隧道式烧结箱2、出料台3、硅片输送装置4和炉体架5，如图1所示，沿隧道式烧结箱2的纵向依次设有预热排胶区21、升温区22、烧结区23和降温区24四个区域，在预热排胶区21、升温区22、烧结区23和降温区24之间均设有隔热板25，在预热排胶区21、升温区22和烧结区23内设有加热元件26，如图2所示；它能很好地克服网带式烧结炉存在占地面积大、热效率低，耗电量大等缺点，其中气流隔热装置是无网带硅电池片烧结炉减少占地面积，提高炉体热效率，降低消耗的关键技术。
发明内容：
本发明的目的是提供一种无网带硅电池片烧结炉的炉膛温区气流隔热装置。
本发明所采用的技术方案是：
所述无网带硅电池片烧结炉的炉膛温区气流隔热装置，它包括预热排胶区、升温区、烧结区和降温区，在各区之间由隔热板分隔，在预热排胶区、升温区、烧结区和降温区之间均设有气流隔断门，并贴近隔热板，气流隔断门包括喷气管、抽吸管、进气管、吸气管和循环泵，喷气管和抽吸管均垂直于隧道方向对应设置，所有喷气管均与进气管相通连，所有抽吸管均与吸气管相连，喷气管通过进气管与循环泵的出气口相通连，抽吸管通过吸气管与循环泵的进气口相通连。
进一步，在喷气管、抽吸管、进气管、吸气管和循环泵形成的气流管路中还串接有气流容腔。
由于在各个区之间既设置了隔热板，又设置了气流隔断门，通过喷气管和抽吸管的压差形成一道热气屏障，能有效地分隔温区，使各温区内温度更接近烧结工艺要求，并使隧道绕结区和外界更好地隔绝，既提高烧结效率，又减少烧结炉热量消耗，从而能使整个烧结炉的炉体长度缩短。当硅片烧结后被运行出隧道烧结区后能快速降温，采用这种无网硅片传输机构，避免了传输装置运行出隧道而将热量携带出隧道，节省大量的热量。据估算，以100MW产能为标准，使用无网带高效烧结炉进行太阳能电池的生产，每年可节约电力约104万度，仅电力方面每年为太阳能电池制造厂家节约生产成本约100万元人民币。降低生产成本是光伏行业走向大规模应用的必要条件，对于光伏行业的健康发展有非常积极的作用，响应了我国节能减排政策，符合我国可持续发展的战略目标。
附图说明：
图1为无网带硅电池片烧结炉结构示意图；
图2为隧道式烧结箱的结构示意图；
图3为本发明的结构示意图；
图中：1-进料台；2-隧道式烧结箱；3-出料台；4-硅片输送装置；5-炉体架；8-气流隔断门；21-预热排胶区；22-升温区；23-烧结区；24-降温区；25-隔热板；26-加热元件；81-喷气管；82-抽吸管；83-进气管、84-吸气管；85-气流容腔；86-循环泵。
具体实施方式：
所述无网带硅电池片烧结炉的炉膛温区气流隔热装置，图1、图2、图3所示，它包括预热排胶区21、升温区22、烧结区23和降温区24，在各区之间由隔热板25分隔，在预热排胶区21、升温区22、烧结区23和降温区24之间均设有气流隔断门8，并贴近隔热板25，气流隔断门8由喷气管81、抽吸管82、进气管83、吸气管84、气流容腔85和循环泵86组成，喷气管81和抽吸管82均垂直于隧道方向对应设置，所有喷气管81均与进气管83相通连，所有抽吸管82均与吸气管84相连，进气管83、吸气管84与气流容腔85相连，循环泵86设置在气流容腔85的出口处，喷气管81通过进气管83与循环泵86的出气口相通连，抽吸管82通过吸气管84与气流容腔85相通连。

Claims (2)

1.一种无网带硅电池片烧结炉的炉膛温区气流隔热装置，其特征是：它包括预热排胶区(21)、升温区(22)、烧结区(23)和降温区(24)，在各区之间由隔热板(25)分隔，在预热排胶区(21)、升温区(22)、烧结区(23)和降温区(24)之间均设有气流隔断门(8)，并贴近隔热板(25)，气流隔断门(8)包括喷气管(81)、抽吸管(82)、进气管(83)、吸气管(84)和循环泵(86)，喷气管(81)和抽吸管(82)均垂直于隧道方向对应设置，所有喷气管(81)均与进气管(83)相通连，所有抽吸管(82)均与吸气管(84)相连，喷气管(81)通过进气管(83)与循环泵(86)的出气口相通连，抽吸管(82)通过吸气管(84)与循环泵(86)的进气口相通连。
2.根据权利要求1所述无网带硅电池片烧结炉的炉膛温区气流隔热装置，其特征是：在喷气管(81)、抽吸管(82)、进气管(83)、吸气管(84)和循环泵(86)形成的气流管路中还串接有气流容腔(85)。
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