CN102878803A

CN102878803A - 烧结炉及网带

Info

Publication number: CN102878803A
Application number: CN2011101940523A
Authority: CN
Inventors: 王守志
Original assignee: Jetion Solar China Co Ltd
Current assignee: Jetion Solar China Co Ltd
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明实施例公开了一种网带，包括网带本体(2)，所述网带本体(2)上设置有若干支撑体组，所述支撑体组中至少包括两个支撑体(3)，所述支撑体(3)具有弧度，且两端远离所述网带本体(2)。本发明实施例中的网带由于在网带本体上设置有若干支撑体组，所述支撑体组中至少包括两个支撑体，所述支撑体具有弧度，且两端远离所述网带本体。硅片在烧结炉内烧结时，硅片会发生弯曲，且弧度向上，由于支撑体组中的支撑体具有一定弧度，因此保证硅片的边缘始终与网带接触，且网带与电池片始终有一定距离，这样就不会引起对电池片的加热不均匀，从而提高了转换效率。

Description

烧结炉及网带

技术领域

本发明涉及太阳能电池设备领域，更具体地说，涉及一种烧结炉及网带。

背景技术

目前太阳能电池生产过程中，一般采用银浆印刷背电极，银浆或银铝浆通过丝网印刷在硅片的背面，然后烘干；采用铝浆印刷后背电场，通过丝网印刷将铝浆印刷在硅片的背面，印刷后在背电场能提高光生载流子的收集效率，然后烘干；在链式烧结炉中进行烧结。

其中，上述链式烧结炉一般分为六个温区，前四个温区为低温区，后二个温区为高温区，低温区主要是铝浆烧成并逐步将浆料中的有机物、玻璃料等配料挥发、溶解，高温区主要是银浆的还原和烧成。烧结过程中硅片放在链式烧结炉的网带上进行烧结。目前烧结炉的网带的结构，如图1所示，该网带由若干铝网丝编织而成，置于上方的网丝基本持平，因此，硅片放置在网带上时基本全部与网带相贴合。当硅片放到网带上进行烧结时，硅片发生一定弯曲，这样导致硅片只有两侧边缘背电场与网带接触，大大降低了接触面积，同时因为网带距离硅片太近，会影响设备对硅片的正常加热，使得背电场受热不均，降低了转换效率。

另外，硅片的烧结温度在800-900℃范围内，该烧结温度已明显高于背电场上铝的熔点，同时，由于烧结炉内有气体的流动，硅片在烧结时会发生抖动，抖动过程会发生倾斜，这样又会导致硅片的背电场局部位置与网带首先接触而损伤背电场，从而形成铝沟、铝刺。

因此，如何研究出一种使得硅片受热均匀的烧结炉及网带，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种网带，以实现在烧结过程中使得硅片受热均匀的目的，提高转换效率的目的；另一方面提供一种应用上述网带的烧结炉。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种网带，包括网带本体，所述网带本体上设置有若干支撑体组，所述支撑体组中至少包括两个支撑体，所述支撑体具有弧度，且两端远离所述网带本体。

优选的，在上述网带中，所述支撑体中部焊接于所述网带本体上。

优选的，在上述网带中，所述支撑体的长度范围为15-30cm。

优选的，在上述网带中，所述支撑体的长度为20cm。

优选的，在上述网带中，同一所述支撑体组中的支撑体平行设置在所述网带本体上。

优选的，在上述网带中，同一所述支撑体组中的支撑体平行间距范围为2-5cm。

优选的，在上述网带中，同一所述支撑体组中的支撑体平行间距为3cm。

一种烧结炉，包括具有上述结构的网带。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例中的网带由于在网带本体上设置有若干支撑体组，所述支撑体组中至少包括两个支撑体，所述支撑体具有弧度，且两端远离所述网带本体。硅片在烧结炉内烧结时，硅片会发生弯曲，且弧度向上，由于支撑体组中的支撑体具有一定弧度，因此保证硅片的边缘始终与网带接触，且网带与电池片始终有一定距离，这样就不会引起对电池片的加热不均匀，从而提高了转换效率。

另外，由于硅片边缘超过1mm的位置不印刷背电场，这样网带就不会与背电场直接接触，因此烧结过程中硅片的背电场就不会由于局部点损伤而形成铝沟、铝刺。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中网带的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的网带俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的网带主视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的硅片放置于网带上的主视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的硅片的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的Al-Si合金二元相图；

图7为本发明实施例提供的硅片放置于网带上原理分析图；

其中，图1至图7：

1为网带，2为网带本体，3为支撑体，4为硅片，A为接触点，B为接触点。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

正如背景技术部分所述，现有技术对硅片进行烧结过程中，仅仅是直接将硅片放置于网带上进行烧结，并没有考虑到由于烧结过程中电池片发生形变而影响到烧结过程中的转换效率。

发明人研究发现，导致电池片转换效率低的原因有多种，其中的一个原因是硅片放到网带上进行烧结时，硅片发生一定弯曲，这样导致硅片只有两侧边缘背电场与网带接触，大大降低了接触面积，同时因为网带距离硅片太近，会影响设备对硅片的正常加热，使得背电场受热不均，因此降低了烧结炉的烧结效率。

基于上述原因，发明人研究发现，通过在网带上增设支点可以使硅片在烧结过程中受热均匀，下面对本发明的方案进行详细描述。

本发明实施例中的网带如图2和图3所示，该网带包括网带本体2，网带本体2上设置有若干支撑体组，支撑体组中至少包括两个支撑体3，支撑体3具有弧度，且两端远离所述网带本体2。其中，为了方便区分，网带本体2相当于现有技术中的网带。

本发明实施例中的网带由于在网带本体2上设置有若干支撑体组，如图4所示，所述支撑体组中至少包括两个支撑体3，支撑体3具有弧度，且两端远离网带本体2。硅片4在烧结炉内烧结时，硅片4会发生弯曲，且弧度向上，由于支撑体组中的支撑体3具有一定弧度，因此保证硅片4的边缘始终与网带接触，且网带与电池片始终有一定距离，这样就不会引起对电池片的加热不均匀，从而提高了转换效率。

另外，需要说明的是，用于放置同一个硅片4的多个支撑体3称为一个支撑体组，网带在实际设计时需要设置多个支撑体组，每个支撑体组上分别放置一个硅片4。其中，支撑体3可以通过螺栓安装在网带上，还可以直接焊接在网带上，本发明实施例中优选地采用焊接的方式将支撑体3固定在网带上。

针对不同尺寸的硅片4所需要设置的支撑体3的尺寸各不相同，本发明实施例中通常支撑体3的长度范围控制在15-30cm范围内，此范围内的支撑体3可以支撑变长为125mm以及156mm的硅片4。优选地，支撑体3的长度为20cm。

为了防止硅片4变形，同一支撑体组中的支撑体3的平行间距控制在2-5cm范围内。优选地，同一支撑体组中的支撑体3平行间距为3cm。

在光伏产业链上，铝浆是作为晶体硅太阳电池的背电场(也称背场)存在的，就是在太阳电池的背面制作一层与基区导电类型相同的重掺杂区。在烧结铝浆的过程中，当铝硅界面温度达到577℃以上时，如图5所示，铝原子以一定的比例熔入硅片4中，温度降低时，铝硅合金系统冷却，硅原子在熔液中的溶解度下降，多余的硅原子从熔液中析出，形成掺有铝的外延层。那部分掺了铝的硅就与p区形成了p-p⁺结，这就是铝背电场。

由于铝在硅内掺杂浓度高于硅片4衬底的掺杂浓度，存在浓度差，使得热平衡时，界面附近p区形成空穴积累层，p⁺区形成耗尽层，于是空间电荷区内就形成了由p区指向p⁺区的内建电场，这是一个阻止p区的电子向p⁺区运动的势垒，形成一个高低结。铝背电场的高低结使光电子反射回去重新被收集，其内建电场加速光生载流子，增加了载流子的有效扩散长度，提高了电池的短路电流。p-p⁺结两端的光电压与n-p两端的光电压叠加使电池的开路电压提高，如图6所示。

上述硅片4烧结过程中，其烧结温度在800-900℃范围内，该烧结温度已明显高于背电场上铝的熔点(577℃)，同时，由于烧结炉内有气体的流动，硅片4在烧结时会发生抖动，抖动过程会发生倾斜，这样又会导致硅片4的背电场局部位置与网带首先接触而损伤背电场，从而形成铝沟、铝刺。

而采用上述结构的网带时，可以很好的避免上述问题，如图7所示，硅片4置于支撑体3上，支撑体3与硅片4的接触点分别为接触点A和接触点B，由于硅片4边缘超过1mm的位置不印刷背电场，这样网带就不会与背电场直接接触，因此烧结过程中硅片4的背电场就不会由于局部点损伤而形成铝沟、铝刺。

下面以具体实验数据说明本发明实施例减少铝沟、铝刺效果。

筛选出一组中采用现有技术中网带进行烧结的硅片4，这种硅片4烧结完成后对背电场的铝沟、铝刺的数量进行统计，其统计结果如表1所示：

表1对比例1～15的铝沟、铝刺数量表

筛选出一组中采用本发明实施例中网带进行烧结的硅片4，这种硅片4烧结完成后对背电场的铝沟、铝刺的数量进行统计，其统计结果如表2所示：

表2实施例1～15的铝沟、铝刺数量表

从表1和表2的对比中可以看出，筛选出的15个硅片4中采用本发明实施例中的网带进行烧结的硅片4中铝沟，铝刺数量明显少于采用现有技术的网带的网带进行烧结的硅片4中铝沟、铝刺数量。

经过大量的实验，采用本发明实施例中网带可以明显降低铝沟、铝刺数量，优化硅片4结构。

本发明实施例还提供了一种烧结炉，该烧结炉使用了具有上述结构的网带。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种网带，包括网带本体(2)，其特征在于，所述网带本体(2)上设置有若干支撑体组，所述支撑体组中至少包括两个支撑体(3)，所述支撑体(3)具有弧度，且两端远离所述网带本体(2)。

2.根据权利要求1所述的网带，其特征在于，所述支撑体(3)中部焊接于所述网带本体(2)上。

3.根据权利要求2所述的网带，其特征在于，所述支撑体(3)的长度范围为15-30cm。

4.根据权利要求3所述的网带，其特征在于，所述支撑体(3)的长度为20cm。

5.根据权利要求1所述的网带，其特征在于，同一所述支撑体组中的支撑体(3)平行设置在所述网带本体(2)上。

6.根据权利要求5所述的网带，其特征在于，同一所述支撑体组中的支撑体(3)平行间距范围为2-5cm。

7.根据权利要求6所述的网带，其特征在于，同一所述支撑体组中的支撑体(3)平行间距为3cm。

8.一种烧结炉，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的网带。