CN103579414A - 一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉及烧结方法 - Google Patents
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Abstract
一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉及烧结方法，属于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉技术领域。设备内部腔室与外部进行隔离；有滚轴的输送结构，安装在滚轴上的滚轮将晶硅光伏电池从炉体一端输送到另一端；设备温度控制采用双重控温，即经过加热后的氮气通过管道进入炉体内部，在炉体内部通过红外加热灯管再次进行整体温度的调控；设备炉体中间光伏电池通过的空间为工艺腔室，在工艺腔室两侧为排气腔室；设备炉体上盖连接上盖板升降装置进行开闭；滚轴传动机构采用蜗轮蜗杆机构，机械传动装置连接伺服电机作为动力源；本发明达到了气流平稳、温度均匀、洁净输送、传动平稳、防止电池氧化、维护方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉及烧结方法，属于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉技术领域。
背景技术
太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，它不产生任何环境污染，是完全清洁的能源。太阳光辐射能转化电能是近年来发展最快，最具活力的研究之一，人们研制和开发了不同类型的太阳能电池亦称光伏电池。光伏电池其独特优势，超过风能、水能、地热能、核能等资源，有望成为未来电力供应主要支柱。
光伏电池简单的讲就是低电压高电流的发电器件。现已工业化大规模生产的晶体硅光伏电池，常规制造工艺采用丝网印刷并烧结银导体作为正面电极。这种情况下银的使用量非常大，其成本占到总制造成本的15％左右，是除硅片之外的第二大成本消耗。当前研发的新型镍硅合金技术，即是取消传统的丝网印刷，使金属镍替代现有的银，以期大幅降低光伏电池制造成本和生产损耗。
由此必须研发新型的镍硅合金烧结设备，该烧结工艺的核心技术是如何实现金属镍与晶硅电池之间的有效附着力，提高整个电池的使用寿命。由于是新型工艺技术，国际、国内设备商尚不能提供有效的参考，必须立足于自主研发。
此新型电池制造工艺一旦实现技术突破，其将带来整个晶硅光伏电池制造行业的巨大进步，引领晶硅光伏电池发展的新方向。而链式气氛炉作为核心设备之一，其研发成为必然选择。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉及烧结方法。
为了适应新型晶硅光伏电池制造工艺的变革，实现镍硅合金烧结，本发明提供了一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉，具备气流平稳、温度均匀、洁净输送、传动平稳、防止电池氧化、维护方便等诸多优点。
一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉的烧结方法，含有以下步骤；
防止光伏电池所用镍金属在高温工艺条件下氧化，整个设备内部腔体通入氮气，对腔体穿过腔体的灯管、传动轴间隙进行密封处理，减少氮气消耗；
通过采用多腔室、匀流板方式，对气流的方向进行了控制；
加热氮气从上入口、下入口进入链式气氛炉，通过上匀流板、下匀流板均匀进入链式气氛炉的炉体内部，之后进入两侧的排气腔室，经左排气管道、右排气管道排出；
下匀流板、上匀流板表面密集开孔，促使通过的气流能够均匀的通过，确保炉体内部气流平稳和温度均匀，
在工艺腔体外部设置硅酸铝陶瓷纤维保温层进行保温；
采用双重温度控制方式，即先对氮气进行加热，然后才将其通入设备内部，在设备内部再通过红外灯管对整个腔室内的温度进行精密控制；
使用滚轴式输送，安装在滚轴上的滚轮将晶硅光伏电池从炉体一端输送到另一端；顶盖升起机构方便设备维护时取出碎片。
一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉，设备内部腔室与外部进行隔离；
有滚轴的输送结构，安装在滚轴上的滚轮将晶硅光伏电池从炉体一端输送到另一端；
设备温度控制采用双重控温，即经过加热后的氮气通过管道进入炉体内部，在炉体内部通过红外加热灯管再次进行整体温度的调控；
设备炉体中间光伏电池通过的空间为工艺腔室，在工艺腔室两侧为排气腔室；
设备炉体上盖连接上盖板升降装置进行开闭；
加热氮气从上入口、下入口进入设备，通过上匀流板、下匀流板均匀进入炉体内部，之后进入两侧的排气腔室，经左排气管道、右排气管道排出；
下匀流板、上匀流板表面密集开孔，促使通过的气流能够均匀的通过，确保炉体内部气流平稳和温度均匀；
滚轴传动机构采用蜗轮蜗杆机构，机械传动装置使用伺服电机作为动力源，伺服电机连接蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构连接滚轴；
上盖板升降装置的开合机构采用梯形升降螺杆，螺杆具备位置自锁能力；
在工艺腔室及排气腔室外部设置硅酸铝陶瓷纤维保温层进行保温；
下匀流板、上匀流板表面分布有排气匀流孔、进气匀流孔和零部件安装用孔；
温控仪表连接红外加热灯管；触摸控制器与温控仪表、红外加热灯管、机械传动装置连接。
本发明的优点是达到了气流平稳、温度均匀、洁净输送、传动平稳、防止电池氧化、维护方便等性能和谐统一的链式气氛炉，是当前晶硅光伏电池生产行业内应用于硅镍合金烧结的唯一链式烧结炉。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1是本发明链式气氛炉腔室横截面图。
图2是本发明链式气氛炉腔室纵截面图。
图3是本发明链式气氛炉整体设计方案图。
图4是本发明链式气氛炉腔体匀流板方案图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
实施例1：如图1、图2、图3、图4所示，
一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉，设备内部腔室与外部进行隔离；
有滚轴2的输送结构，安装在滚轴上的滚轮将晶硅光伏电池从炉体一端输送到另一端；
设备温度控制采用双重控温，即经过加热后的氮气通过管道3、9进入炉体内部，在炉体内部通过红外加热灯管10再次进行整体温度的调控；
设备炉体中间光伏电池通过的空间为工艺腔室，在工艺腔室两侧为排气腔室；
设备炉体上盖连接上盖板升降装置6进行开闭；
加热氮气从上入口9、下入口3进入设备，通过上匀流板11、下匀流板4均匀进入炉体内部，之后进入两侧的排气腔室，经左排气管道7、右排气管道12排出；
下匀流板4、上匀流板11表面密集开孔，促使通过的气流能够均匀的通过，确保炉体内部气流平稳和温度均匀；
滚轴传动机构采用蜗轮蜗杆机构，机械传动装置5连接伺服电机作为动力源；
上盖板升降装置6的开合机构采用梯形升降螺杆，螺杆具备位置自锁能力；
在工艺腔室及排气腔室外部设置硅酸铝陶瓷纤维保温层8进行保温；
下匀流板4、上匀流板11表面分布有排气匀流孔15、进气匀流孔16和零部件安装用孔17；
设备使用温控仪表13对氮气加热及红外灯管加热进行控制及监视。
实施例2：如图1、图2、图3、图4所示，
一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉，设备内部腔室与外部进行隔离，通入洁净氮气后，能够保持腔室内部气压正压，确保腔室内部洁净的同时能够防止晶硅光伏电池1通过设备时被空气氧化的情况，如图1及图2；
采用滚轴2输送结构，安装在滚轴2上的滚轮将晶硅光伏电池1从炉体一端输送到另一端；
设备温度控制采用双重控温，即经过加热后的氮气通过管道进入炉体内部，在炉体内部通过红外加热灯管10再次进行整体温度的调控；
设备炉体中间的晶硅光伏电池1移动的空间为工艺腔室，在工艺腔室两侧为排气腔室，如图1所示；
设备炉体上盖可通过上盖板升降装置6进行开闭，方便维护；
加热氮气从上入口9、下入口3连接保温层8进入炉体，通过上匀流板11、下匀流板4均匀进入炉体内部，之后进入两侧的排气腔室，经左排气管道7、右排气12排出；
下匀流板4、上匀流板11表面密集开孔，促使通过的气流能够均匀的通过，确保炉体内部气流平稳和温度均匀，如图4所示。
滚轴传动机构采用蜗轮蜗杆机构，机械传动装置5使用伺服电机作为动力源，伺服电机连接蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构连接滚轴2；确保传动速度的一致及稳定性；
设备温度控制采用双重控温，即经过加热后的氮气通过管道和上入口9、下入口3进入炉体内部，红外加热灯管10连接炉体内部，在炉体内部通过红外加热灯管10再次进行整体温度的调控；
下匀流板4、上匀流板11表面密集开孔，促使通过的气流能够均匀的通过，确保炉体内部气流平稳和温度均匀，如图4所示的在下匀流板4、上匀流板11表面分布的排气匀流孔15、进气匀流孔16、零部件安装用孔17；
设备使用温控仪表13连接红外加热灯管10，对氮气加热及红外灯管加热进行控制及监视；
触摸控制器14与温控仪表13、红外加热灯管10、机械传动装置5连接。
设备炉体上盖可通过上盖板升降装置6进行开闭，方便维护；上盖板升降装置6采用梯形升降螺杆，螺杆具备位置自锁能力，方便维护同时确保了安全性，如图1、图2所示，上部虚线部分为升降之后的示意图；
在工艺腔室及排气腔室外部设置硅酸铝陶瓷纤维保温层8进行保温；
设备使用温控仪表13对氮气加热及红外灯管加热进行控制及监视；
设备使用触摸控制器14作为人机界面。
实施例3：如图1、图2、图3、图4所示，
一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉的烧结方法，含有以下步骤；
防止光伏电池所用镍金属在高温工艺条件下氧化，整个设备内部腔体通入氮气，对腔体穿过腔体的灯管、传动轴间隙进行密封处理，减少氮气消耗；
通过采用多腔室、匀流板方式，对气流的方向进行了控制；
加热氮气从上入口、下入口进入链式气氛炉，通过上匀流板11、下匀流板4均匀进入链式气氛炉的炉体内部，之后进入两侧的排气腔室，经左排气管道7、右排气管道12排出；
下匀流板4、上匀流板11表面密集开孔，促使通过的气流能够均匀的通过，确保炉体内部气流平稳和温度均匀，
在工艺腔体外部设置硅酸铝陶瓷纤维保温层进行保温；
采用双重温度控制方式，即先对氮气进行加热，然后才将其通入设备内部，在设备内部再通过红外灯管对整个腔室内的温度进行精密控制；
使用滚轴式输送，安装在滚轴上的滚轮将晶硅光伏电池从炉体一端输送到另一端；顶盖升起机构方便设备维护时取出碎片。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉及烧结方法，其特征在于含有以下步骤；
防止光伏电池所用镍金属在高温工艺条件下氧化，整个设备内部腔体通入氮气，对腔体穿过腔体的灯管、传动轴间隙进行密封处理，减少氮气消耗；
通过采用多腔室、匀流板方式，对气流的方向进行了控制；
加热氮气从上入口、下入口进入链式气氛炉，通过上匀流板、下匀流板均匀进入链式气氛炉的炉体内部，之后进入两侧的排气腔室，经左排气管道、右排气管道排出；
下匀流板、上匀流板表面密集开孔，促使通过的气流能够均匀的通过，确保炉体内部气流平稳和温度均匀，
在工艺腔体外部设置硅酸铝陶瓷纤维保温层进行保温；
采用双重温度控制方式，即先对氮气进行加热，然后才将其通入设备内部，在设备内部再通过红外灯管对整个腔室内的温度进行精密控制；
使用滚轴式输送，安装在滚轴上的滚轮将晶硅光伏电池从炉体一端输送到另一端；顶盖升起机构方便设备维护时取出碎片。
2.一种应用于晶硅光伏电池生产的链式气氛炉，其特征在于设备内部腔室与外部进行隔离；
有滚轴的输送结构，安装在滚轴上的滚轮将晶硅光伏电池从炉体一端输送到另一端；
设备温度控制采用双重控温，即经过加热后的氮气通过管道进入炉体
内部，在炉体内部通过红外加热灯管再次进行整体温度的调控；
设备炉体中间光伏电池通过的空间为工艺腔室，在工艺腔室两侧为排气腔室；
设备炉体上盖连接上盖板升降装置进行开闭；
加热氮气从上入口、下入口进入设备，通过上匀流板、下匀流板均匀进入炉体内部，之后进入两侧的排气腔室，经左排气管道、右排气管道排出；
下匀流板、上匀流板表面密集开孔，促使通过的气流能够均匀的通过，确保炉体内部气流平稳和温度均匀；
滚轴传动机构采用蜗轮蜗杆机构，机械传动装置使用伺服电机作为动力源，伺服电机连接蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构连接滚轴；
上盖板升降装置的开合机构采用梯形升降螺杆，螺杆具备位置自锁能力；
在工艺腔室及排气腔室外部设置硅酸铝陶瓷纤维保温层进行保温；
下匀流板、上匀流板表面分布有排气匀流孔、进气匀流孔和零部件安装用孔；
温控仪表连接红外加热灯管；触摸控制器与温控仪表、红外加热灯管、机械传动装置连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140212 |