CN102605342A

CN102605342A - 一种工艺腔加热保温系统

Info

Publication number: CN102605342A
Application number: CN2011104274810A
Authority: CN
Inventors: 祝令建; 梁敏敏
Original assignee: Hanergy Technology Co Ltd
Current assignee: Hanergy Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明涉及一种工艺腔加热保温系统。其包括边缘条、加热丝、隔热保温材料、保温板、加热板、加热板支撑柱和隔热保温材料定位销等，加热板支撑柱支撑加热板，加热板上放置玻璃基板，加热板周围放置一圈边缘条，加热丝嵌入边缘条下部凹槽内，边缘条外缘围有一圈隔热保温材料，保温板上沿搭在条状隔热保温材料上；在下部开有矩形槽的长条状边缘条上部还设有一个横截面为梯形的边缘条，保温板在垂直方向延长并固定在工艺腔底部。本发明能够使玻璃下表面和四边边缘有效受热，玻璃表面受热均匀稳定，并且最大限度的减少加热板边缘热散失，从而保证了玻璃表面镀膜厚度的均匀性，提高了产品品质。

Description

一种工艺腔加热保温系统

技术领域

本发明涉及一种工艺腔加热保温系统，具体地讲是涉及一种在薄膜太阳能电池生产领域低压化学气相沉积工艺中的工艺腔加热保温系统。

背景技术

随着能源的日益短缺，可再生绿色能源的开发和利用越来越受到人们的关注，尤其是对太阳能的利用，带动了太阳能光伏发电系统，特别是光伏电池和大面积光伏模块器件的开发和应用。

薄膜太阳能电池在弱光条件下仍可发电，其生产过程能耗低，具备大幅度降低原材料和制造成本的潜力。因此，目前市场对薄膜太阳能电池的需求正逐渐增长，而制造薄膜太阳能电池的技术更成为近年来的研究热点。

近年来，以玻璃为基板材料的非晶硅薄膜太阳能电池凭借其成本低廉、工艺成熟、应用范围广泛等优势，逐渐从各种类型的薄膜太阳能电池中脱颖而出，受到人们的关注和重视。

采用有机金属化学气相沉积(LPCVD)方式是生产玻璃基板非晶硅薄膜太阳能电池的主要方式，该工艺要求低压真空环境和一定的加热反应温度，所以反应温度的均匀性与保持尤为关键。加热保温系统中边缘条(edge ba r)的设计是为了保护加热板边缘不会被反应物污染，并且对保持加热板周边温度以及温度均匀性起到了重要作用。

现有的加热保温系统如图1所示，包括：边缘条101、玻璃102、加热丝103、隔热保温材料104、保温板105、加热板106、加热板支撑柱107、隔热保温材料定位销108等。边缘条衔接放置于加热板外围，高度低于加热板表面约0.5mm，保温板断头长5～10mm。在实际生产中，玻璃的面积与加热板面积相当，边缘条的存在扩展了加热区域的面积；加热板最外围绕一圈加热丝，若干边缘条槽口朝下扣在加热丝上，首尾相接绕加热板一周，边缘条与底部加热丝紧密接触，加热效率高，可在短时间内将边缘温度加至高温。边缘条外缘围有一圈隔热保温材料，加热台最外围固定有一层保温板，保温板上沿搭在条状特氟龙材料上，最大限度的减少加热板边缘热散失。

工艺过程中所使用玻璃尺寸略大于加热板尺寸，玻璃边缘位于边缘条上，这是因为在低压气相沉积工艺过程中，反应生成物会自动沉积在物体表面，超过一定时间，造成的污染会影响工艺环境，使镀膜效果不理想，所以需要对受到污染的零部件定期进行维护清理。玻璃板覆盖在加热板上既保证了加热板的有效加热面积，使玻璃受热更均匀，又避免了因受到反应物沉积污染而不得不定期维护，节省了维护时间，而拆卸次数的下降又相对增加了加热板的使用寿命。即边缘条和玻璃基板可以在保证加热效果的前提下，避免沉积反应物直接生长在加热板上影响加热效果，在实际维护过程中，只需定期把加热板边缘的边缘条拆下维护清洗就行了，操作简单，节省时间。

由于加热板面积比较大，加热板边缘热散失非常快，边缘条的保温效果不是很理想，从日常测试结果，产品边缘膜层总是偏薄，使整个产品镀膜的一致性偏差较大，导致产品功率下降，制约了产能提高。同时测温热偶插接在其中一个边缘条的端面，每次维护时需要将插在边缘条上的测温热偶拆卸一次，大大降低了测温热偶的寿命，不能准确监控边缘条温度，而且多次维护拔插测温热偶后，测温热偶也极易损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在薄膜太阳能电池领域低压化学气相沉积工艺中的工艺腔加热保温系统，针对玻璃边缘受热不理想的情况进行改进和完善，解决了低压化学气相沉积工艺过程中玻璃边缘受热不均导致镀膜一致性差，功率提升受到制约的问题，并且通过合理的温度监控设计，避免了测温热偶因频繁拆装导致测温热偶损坏的情况。

本发明采用如下技术解决方案：

一种工艺腔加热保温系统，包括边缘条、加热丝、隔热保温材料、保温板、加热板、加热板支撑柱和隔热保温材料定位销等，加热板支撑柱支撑加热板，加热板上放置玻璃基板，加热板周围放置一圈边缘条，加热丝嵌入边缘条下部凹槽内，边缘条外缘围有一圈隔热保温材料，保温板上沿搭在条状隔热保温材料上；在下部开有矩形槽的长条状边缘条上部还设有一个横截面为梯形的边缘条，保温板在垂直方向延长并固定在工艺腔底部。长条状边缘条长209mm、宽14mm、高15mm，下部矩形槽6.2×5.2mm。

所述横截面为梯形的边缘条高5mm，斜面与水平面夹角为60°，斜面上开有两个圆孔，优选开有两个直径2mm的圆孔，作拆卸用。

所述长条状边缘条上表面低于加热板表面0.2mm，与加热板一起作为衬底镀膜平台。

所述边缘条的测温热偶嵌于加热丝下方，优选嵌于加热丝下方2mm处，可对边缘条的温度变化做出迅速直接的反馈，使边缘条温度始终维持在200℃附近。

所述隔热保温材料为特氟龙隔热保温材料，保温板为L型保温板。

玻璃在真空室内镀膜之前，首先需要准确放在加热板上，对传输精度有一定要求。横截面为梯形的边缘条的斜面与水平面夹角60°，高5mm，宽3mm，保证了玻璃传输不到位的时候可有限校正玻璃位置，在传输精度出现错误的情况下进行微调，保证玻璃始终落在加热台上。另外斜面的存在还有效保证了玻璃受热的均匀性，因玻璃厚度为3mm小于斜坡高度，所以当玻璃放于加热板上时，玻璃下表面和四边边缘都能有效受热，使玻璃表面镀膜厚度一致。

本发明提供的工艺腔加热保温系统，能够使玻璃下表面和四边边缘有效受热，玻璃表面受热均匀稳定，并且最大限度的减少加热板边缘热散失，从而保证了玻璃表面镀膜厚度的均匀性，提高了产品品质。

附图说明

图1是传统的工艺腔的结构示意图；

图2是本发明实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种工艺腔加热保温系统，如图2所示，包括边缘条201、加热丝203、特氟龙隔热保温材料204、保温板205、加热板206、加热板支撑柱207和特氟龙隔热保温材料定位销208等，加热板支撑柱207支撑加热板206，加热板206上放置玻璃基板202，玻璃基板202周围放置一圈边缘条201，加热丝203嵌入边缘条201下部凹槽内，边缘条201外缘围有一圈特氟龙隔热保温材料204，L型保温板205上沿搭在条状特氟龙隔热保温材料204上；在下部开有矩形槽的长条状边缘条201上部还设有一个横截面为梯形的边缘条209，L型保温板205垂直方向延长并固定在工艺腔底部。长条状边缘条201长209mm、宽14mm、高15mm，下部矩形槽6.2×5.2mm。横截面为梯形的边缘条209高5mm，斜面与水平面夹角为60°，斜面上开有两个直径2mm的圆孔。长条状边缘条201上表面低于加热板206上表面0.2mm。边缘条201的测温热偶嵌于加热丝203下方2mm处。

使用该工艺腔加热保温系统，产品镀膜的不均匀度维持在20％以内，可提高2～3W组件平均功率。

Claims

1.一种工艺腔加热保温系统，包括边缘条、加热丝、隔热保温材料、保温板、加热板、加热板支撑柱和隔热保温材料定位销等，加热板支撑柱支撑加热板，加热板上放置玻璃基板，加热板周围放置一圈边缘条，加热丝嵌入边缘条下部凹槽内，边缘条外缘围有一圈隔热保温材料，保温板上沿搭在条状隔热保温材料上；其特征在于在下部开有矩形槽的长条状边缘条上部还设有一个横截面为梯形的边缘条，保温板在垂直方向延长并固定在工艺腔底部。

2.根据权利要求1所述的工艺腔加热保温系统，其特征在于所述横截面为梯形的边缘条高5mm，斜面与水平面夹角为60°，斜面上开有两个圆孔。

3.根据权利要求2所述的工艺腔加热保温系统，其特征在于所述斜面上开有两个直径2mm的圆孔。

4.根据权利要求1所述的工艺腔加热保温系统，其特征在于所述长条状边缘条上表面低于加热板表面0.2mm。

5.根据权利要求1所述的工艺腔加热保温系统，其特征在于所述边缘条的测温热偶嵌于加热丝下方。

6.根据权利要求5所述的工艺腔加热保温系统，其特征在于所述测温热偶嵌于加热丝下方2mm处。

7.根据权利要求1所述的工艺腔加热保温系统，其特征在于所述隔热保温材料为特氟龙隔热保温材料，保温板为L型保温板。