CN105806085B - 一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备及其工艺，上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机，在所述第二丝印机和第三丝印机之间设置有第一烘干炉，在所述第四丝印机与第五丝印机之间设置有第二烘干炉，在所述第六丝印机与第七丝印机之间设置有第三烘干炉，在第五丝印机和第二烘干炉之间设置有储板翻板机构；还包括烘干烧结炉、退激活炉、下料机构和测试分选机构，还包括外围辅助系统该。该设备采用双线生产，在设备上保证两条生产线的有机结合，使得在共同生产的过程中保障硅片转化效率的稳定，同时大大的节约了厂房空间和节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏太阳能电池片生产技术，尤其涉及一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备及其工艺。
背景技术
太阳能电池是将光能转变为电能的装置，具备低碳、环保无污染、资源丰富、利用简单和高可靠性等优点，已经得到越来越多的利用。目前，晶硅太阳能电池的生产工艺一般包括硅片来料检测、清洗制绒、扩散制结、刻蚀、镀膜印刷、烧结、测试等后续工艺，为提高生产效率，现有的生产工艺还存在很大的改进空间。丝网印刷与烧结，主要目的就是在硅片表面印刷形成电极，正面印刷银电极，背面印刷背电极和铝背场，以便于电荷的收集。在整条丝网印刷和烧结的生产线安装时需要占用较大的厂房空间，同时还需要增加布置供气和供冷却水等辅助设备，大大的增加了额外的成本。
晶硅光伏太阳能电池片的转化效率一直处于较低水平，普遍在16-19％之间，技术人员从硅片原料的制作、到硅片制成电池片的各个工序中都想尽办法做到最佳效果，以期望最后的转化效率的提高，但是以现在的科学技术水平来看，还是步履维艰。为了达到电池片的生产利益最大化，对电池片生产过程的良率和生产效率的要求越来越高。为了提高生产效率和节约其他生产成本，安装一条能保障晶硅电池片的转化效率稳定和较高生产效率的生产线显得非常重要。
发明内容
本发明提供一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备及其工艺，在保障晶硅太阳能电池片效率转化的同时，提高生产效率且节约成本。
为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备，包括：上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机，所述上料机构输料连接所述第一组丝印机，所述第一组丝印机包括第一丝印机和第二丝印机，所述第一丝印机和第二丝印机错位设置；所述第二组丝印机包括第三丝印机和第四丝印机，第三丝印机和第四丝印机错位设置；所述第三组丝印机包括第五丝印机和第六丝印机，第五丝印机和第六丝印机错位设置；所述第四组丝印机包括第七丝印机和第八丝印机，第七丝印机和第八丝印机错位设置；
在所述第二丝印机和第三丝印机之间设置有第一烘干炉，在所述第四丝印机与第五丝印机之间设置有第二烘干炉，在所述第六丝印机与第七丝印机之间设置有第三烘干炉，在第五丝印机和第二烘干炉之间设置有储板翻板机构；
还包括烘干烧结炉、退激活炉、下料机构和测试分选机构，所述第四组丝印机输料连接所述烘干烧结炉，所述退激活炉设置在所述烘干烧结炉的输出端，所述下料机构设置在所述退激活炉的输出端，所述测试分选机构设置在所述下料机构出料一端；
还包括外围辅助系统，所述外围辅助系统分别连接所述上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、第一烘干炉、第二烘干炉、第三烘干炉、烘干烧结炉和退激活炉。
进一步地，所述外围辅助系统包括压缩空气系统、排气系统、热排放系统和冷却水系统，所述压缩空气系统分别连接所述上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、烘干烧结炉、退激活炉和测试分选机构；所述排气系统分别连接所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、第一烘干炉、第二烘干炉、第三烘干炉和烘干烧结炉；所述热排放系统分别连接烘干烧结炉和退激活炉；所述冷却水系统分别连接所述第二烘干炉、第三烘干炉、烘干烧结炉和退激活炉。
优选地，在所述退激活炉与所述下料机构之间设置有冷却机构，使得硅片冷却后再测试，因为受热的硅片脆裂较容易。
优选地，在所述第一烘干炉与所述第三丝印机之间、所述第三烘干炉与所述第七丝印机之间分别设置有储板机，可以保障在出现意外情况时，起到暂存的作用。
优选地，所述上料机构包括双线上料机和周转箱，所述双线上料机配合传动连接所述周转箱；所述测试分选机构包括电性能检测机和分板机，所述电性能检测机连接所述分板机。
优选地，所述储板翻板机构包括储板机和翻转机构，所述储板机配合连接所述翻转机构。
一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结工艺，包括以下步骤：
一、上料机构传输硅片进第一组丝印机，第一组丝印机对硅片的背面进行进行银浆的印刷，并经第一烘干炉烘干；
二、经步骤一印刷后的硅片从第一烘干炉进入第二组丝印机，再经二组丝印机对其印刷铝背场，并经第二烘干炉烘干；
三、经步骤二印刷后的硅片从第二烘干炉输出并经储板翻板机构翻转后进入第三组丝印机，再经第三组印刷机对其正面进行细栅线的印刷，且经第三烘干炉烘干；
四、经步骤三印刷后的硅片从第三烘干炉进入第四组丝印机，第四组丝印机对其进行主栅线的印刷，且输出硅片至烘干烧结炉；
五、经烘干烧结炉烧结后，进入退激活炉进行退火，再从冷却机构进入下料机构；
六、测试分选机构从下料机构吸取硅片，再进行检测和分选。
进一步地，还包括外围辅助系统，所述外围辅助系统包括压缩空气系统、排气系统、热排放系统和冷却水系统；
所述压缩空气系统为所述上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、烘干烧结炉、退激活炉和测试分选机构提供负压气体；所述排气系统分别对所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、第一烘干炉、第二烘干炉、第三烘干炉和烘干烧结炉的废气进行排放；所述热排放系统分别对烘干烧结炉和退激活炉进行热量排放；所述冷却水系统分别为所述第二烘干炉、第三烘干炉、烘干烧结炉和退激活炉提供冷却水。
优选地，所述压缩空气系统为上料机构所提供的负压气体气压压强为4.5-6MPa，流量大小为1.5m3/h；
所述压缩空气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机所提供的负压气体气压压强为4.5-6MPa，流量大小为5m3/h；
所述压缩空气系统为所述烘干烧结炉、退激活炉所提供的负压气体气压压强为4.5-6MPa，流量大小为80m3/h；
所述压缩空气系统为所述测试分选机构所提供的负压气体气压压强为4.5-6MPa，流量大小为15m3/h。
优选地，所述排气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机提供的排放流量为100m3/h；
所述排气系统为所述第一烘干炉、第二烘干炉和第三烘干炉提供的排放流量为1200m3/h；
所述排气系统为所述烘干烧结炉提供的排放流量为2000m3/h；
所述热排放系统为所述烘干烧结炉提供的热排放流量为2400m3/h；
所述热排放系统为所述退激活炉提供的热排放流量为800m3/h；
所述冷却水系统为所述第二烘干炉和第三烘干炉提供冷却水流量为15-20L3/min；
所述冷却水系统为所述烘干烧结炉提供冷却水流量为60-70L3/min；
所述冷却水系统为所述退激活炉提供冷却水流量为70-90L3/min。
本发明提供一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备及其工艺，该设备采用双线生产，在生产过程中共同使用储板机、烘干炉、烘干烧结炉和退激活炉、测试分选机构；在设备上保证两条生产线的有机结合，使得在共同生产的过程中保障硅片转化效率的稳定。同时，在外围辅助系统上实现公用，并摸索出合适的生产工艺参数，使得两线稳定的生产，在一线出现异常时，不影响二线的生产，大大的节约了厂房空间和节约了生产成本。
附图说明
图1是本发明实施例一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备主视结构示意图；
图2是本发明实施例一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备俯视结构
示意图；
图3是本发明实施例图2的局部结构示意图；
图4是本发明实施例图2的另一局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
实施例一：如图1至4所示，一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备，包括：上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机，所述上料机构输料连接所述第一组丝印机，所述第一组丝印机包括第一丝印机1和第二丝印机2，所述第一丝印机1和第二丝印机2错位设置；所述第二组丝印机包括第三丝印机3和第四丝印机4，第三丝印机3和第四丝印机4错位设置；所述第三组丝印机包括第五丝印机5和第六丝印机6，第五丝印机5和第六丝印机6错位设置；所述第四组丝印机包括第七丝印机7和第八丝印机8，第七丝印机7和第八丝印机8错位设置；
在所述第二丝印机2和第三丝印机3之间设置有第一烘干炉10，在所述第四丝印机4与第五丝印机5之间设置有第二烘干炉12，在所述第六丝印机6与第七丝印机7之间设置有第三烘干炉14，在第五丝印机5和第二烘干炉12之间设置有储板翻板机构13；
还包括烘干烧结炉16、退激活炉17、下料机构19和测试分选机构，所述第四组丝印机输料连接所述烘干烧结炉16，所述退激活炉17设置在所述烘干烧结炉16的输出端，所述下料机构19设置在所述退激活炉17的输出端，所述测试分选机构设置在所述下料机构19出料一端；在所述退激活炉17与所述下料机构19之间设置有冷却机构18；在所述第一烘干炉10与所述第三丝印机3之间、所述第三烘干炉14与所述第七丝印机7之间分别设置有储板机11、15；所述上料机构包括双线上料机9和周转箱，所述双线上料机9配合传动连接所述周转箱；所述测试分选机构包括电性能检测机20和分板机21，所述电性能检测机20连接所述分板机21；所述储板翻板机构13包括储板机和翻转机构，所述储板机配合连接所述翻转机构。
还包括外围辅助系统，所述外围辅助系统分别连接所述上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、第一烘干炉10、第二烘干炉12、第三烘干炉14、烘干烧结炉16和退激活炉17。
所述外围辅助系统包括压缩空气系统、排气系统、热排放系统和冷却水系统，所述压缩空气系统分别连接所述上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、烘干烧结炉16、退激活炉17和测试分选机构；所述排气系统分别连接所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、第一烘干炉10、第二烘干炉12、第三烘干炉14和烘干烧结炉16；所述热排放系统分别连接烘干烧结炉16和退激活炉17；所述冷却水系统分别连接所述第二烘干炉12、第三烘干炉14、烘干烧结炉16和退激活炉17。
一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结工艺，包括以下步骤：
一、上料机构传输硅片进第一组丝印机，第一组丝印机对硅片的背面进行进行银浆的印刷，并经第一烘干炉10烘干；
二、经步骤一印刷后的硅片从第一烘干炉10进入第二组丝印机，再经二组丝印机对其印刷铝背场，并经第二烘干炉12烘干；
三、经步骤二印刷后的硅片从第二烘干炉12输出并经储板翻板机构13翻转后进入第三组丝印机，再经第三组印刷机对其正面进行细栅线的印刷，且经第三烘干炉14烘干；
四、经步骤三印刷后的硅片从第三烘干炉14进入第四组丝印机，第四组丝印机对其进行主栅线的印刷，且输出硅片至烘干烧结炉16；
五、经烘干烧结炉烧结16后，进入退激活炉17进行退火，再从冷却机构18进入下料机构19；
六、测试分选机构从下料机构19吸取硅片，再进行检测和分选。
在上述的生产步骤中，需要外围辅助系统的同时工作，还包括外围辅助系统，所述外围辅助系统包括压缩空气系统、排气系统、热排放系统和冷却水系统；
所述压缩空气系统为所述上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、烘干烧结炉16、退激活炉17和测试分选机构提供负压气体；所述排气系统分别对所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、第一烘干炉10、第二烘干炉12、第三烘干炉14和烘干烧结炉16的废气进行排放；所述热排放系统分别对烘干烧结炉16和退激活炉17进行热量排放；所述冷却水系统分别为所述第二烘干炉12、第三烘干炉14、烘干烧结炉16和退激活炉17提供冷却水。
所述压缩空气系统为上料机构所提供的负压气体气压压强为4.5-6MPa，流量大小为1.5m3/h；
所述压缩空气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机所提供的负压气体气压压强为4.5MPa，流量大小为5m3/h；
所述压缩空气系统为所述烘干烧结炉、退激活炉所提供的负压气体气压压强为4.5MPa，流量大小为80m3/h；
所述压缩空气系统为所述测试分选机构所提供的负压气体气压压强为4.5MPa，流量大小为15m3/h。
所述排气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机提供的排放流量为100m3/h；
所述排气系统为所述第一烘干炉、第二烘干炉和第三烘干炉提供的排放流量为1200m3/h；
所述排气系统为所述烘干烧结炉提供的排放流量为2000m3/h；
所述热排放系统为所述烘干烧结炉提供的热排放流量为2400m3/h；
所述热排放系统为所述退激活炉提供的热排放流量为800m3/h；
所述冷却水系统为所述第二烘干炉和第三烘干炉提供冷却水流量为15L3/min；
所述冷却水系统为所述烘干烧结炉提供冷却水流量为60L3/min；
所述冷却水系统为所述退激活炉提供冷却水流量为70L3/min。
实施例二
在实施例一的设备同理的工作下，对辅助系统进行参数调整,如下：
所述压缩空气系统为上料机构所提供的负压气体气压压强为6MPa，流量大小为1.5m3/h；
所述压缩空气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机所提供的负压气体气压压强为6MPa，流量大小为5m3/h；
所述压缩空气系统为所述烘干烧结炉、退激活炉所提供的负压气体气压压强为6MPa，流量大小为80m3/h；
所述压缩空气系统为所述测试分选机构所提供的负压气体气压压强为6MPa，流量大小为15m3/h。
所述排气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机提供的排放流量为100m3/h；
所述排气系统为所述第一烘干炉、第二烘干炉和第三烘干炉提供的排放流量为1200m3/h；
所述排气系统为所述烘干烧结炉提供的排放流量为2000m3/h；
所述热排放系统为所述烘干烧结炉提供的热排放流量为2400m3/h；
所述热排放系统为所述退激活炉提供的热排放流量为800m3/h；
所述冷却水系统为所述第二烘干炉和第三烘干炉提供冷却水流量为20L3/min；
所述冷却水系统为所述烘干烧结炉提供冷却水流量为70L3/min；
所述冷却水系统为所述退激活炉提供冷却水流量为90L3/min。
实施例三
在实施例一的设备同理的工作下，对辅助系统进行参数调整,如下：
所述压缩空气系统为上料机构所提供的负压气体气压压强为5MPa，流量大小为1.5m3/h；
所述压缩空气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机所提供的负压气体气压压强为5.5MPa，流量大小为5m3/h；
所述压缩空气系统为所述烘干烧结炉、退激活炉所提供的负压气体气压压强为5.5MPa，流量大小为80m3/h；
所述压缩空气系统为所述测试分选机构所提供的负压气体气压压强为5.5MPa，流量大小为15m3/h。
所述排气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机提供的排放流量为100m3/h；
所述排气系统为所述第一烘干炉、第二烘干炉和第三烘干炉提供的排放流量为1200m3/h；
所述排气系统为所述烘干烧结炉提供的排放流量为2000m3/h；
所述热排放系统为所述烘干烧结炉提供的热排放流量为2400m3/h；
所述热排放系统为所述退激活炉提供的热排放流量为800m3/h；
所述冷却水系统为所述第二烘干炉和第三烘干炉提供冷却水流量为17L3/min；
所述冷却水系统为所述烘干烧结炉提供冷却水流量为65L3/min；
所述冷却水系统为所述退激活炉提供冷却水流量为80L3/min。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备，其特征在于包括：上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机，所述上料机构输料连接所述第一组丝印机，所述第一组丝印机包括第一丝印机和第二丝印机，所述第一丝印机和第二丝印机错位设置；所述第二组丝印机包括第三丝印机和第四丝印机，第三丝印机和第四丝印机错位设置；所述第三组丝印机包括第五丝印机和第六丝印机，第五丝印机和第六丝印机错位设置；所述第四组丝印机包括第七丝印机和第八丝印机，第七丝印机和第八丝印机错位设置；
在所述第二丝印机和第三丝印机之间设置有第一烘干炉，在所述第四丝印机与第五丝印机之间设置有第二烘干炉，在所述第六丝印机与第七丝印机之间设置有第三烘干炉，在第五丝印机和第二烘干炉之间设置有储板翻板机构；
还包括烘干烧结炉、退激活炉、下料机构和测试分选机构，所述第四组丝印机输料连接所述烘干烧结炉，所述退激活炉设置在所述烘干烧结炉的输出端，所述下料机构设置在所述退激活炉的输出端，所述测试分选机构设置在所述下料机构出料一端；
还包括外围辅助系统，所述外围辅助系统分别连接所述上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、第一烘干炉、第二烘干炉、第三烘干炉、烘干烧结炉和退激活炉；
所述外围辅助系统包括压缩空气系统、排气系统、热排放系统和冷却水系统，所述压缩空气系统分别连接所述上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、烘干烧结炉、退激活炉和测试分选机构；所述排气系统分别连接所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、第一烘干炉、第二烘干炉、第三烘干炉和烘干烧结炉；所述热排放系统分别连接烘干烧结炉和退激活炉；所述冷却水系统分别连接所述第二烘干炉、第三烘干炉、烘干烧结炉和退激活炉。
2.根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备，其特征在于：在所述退激活炉与所述下料机构之间设置有冷却机构。
3.根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备，其特征在于：在所述第一烘干炉与所述第三丝印机之间、所述第三烘干炉与所述第七丝印机之间分别设置有储板机。
4.根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备，其特征在于：所述上料机构包括双线上料机和周转箱，所述双线上料机配合传动连接所述周转箱；所述测试分选机构包括电性能检测机和分板机，所述电性能检测机连接所述分板机。
5.根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结设备，其特征在于：所述储板翻板机构包括储板机和翻转机构，所述储板机配合连接所述翻转机构。
6.一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结工艺，其特征在于包括以下步骤：
一、上料机构传输硅片进第一组丝印机，第一组丝印机对硅片的背面进行进行银浆的印刷，并经第一烘干炉烘干；
二、经步骤一印刷后的硅片从第一烘干炉进入第二组丝印机，再经二组丝印机对其印刷铝背场，并经第二烘干炉烘干；
三、经步骤二印刷后的硅片从第二烘干炉输出并经储板翻板机构翻转后进入第三组丝印机，再经第三组印刷机对其正面进行细栅线的印刷，且经第三烘干炉烘干；
四、经步骤三印刷后的硅片从第三烘干炉进入第四组丝印机，第四组丝印机对其进行主栅线的印刷，且输出硅片至烘干烧结炉；
五、经烘干烧结炉烧结后，进入退激活炉进行退火，再从冷却机构进入下料机构；
六、测试分选机构从下料机构吸取硅片，再进行检测和分选；
还包括外围辅助系统，所述外围辅助系统包括压缩空气系统、排气系统、热排放系统和冷却水系统；
所述压缩空气系统为所述上料机构、第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、烘干烧结炉、退激活炉和测试分选机构提供负压气体；所述排气系统分别对所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机、第四组丝印机、第一烘干炉、第二烘干炉、第三烘干炉和烘干烧结炉的废气进行排放；所述热排放系统分别对烘干烧结炉和退激活炉进行热量排放；所述冷却水系统分别为所述第二烘干炉、第三烘干炉、烘干烧结炉和退激活炉提供冷却水。
7.根据权利要求6所述的一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结工艺，其特征在于：所述压缩空气系统为上料机构所提供的负压气体气压压强为4.5-6MPa，流量大小为1.5m3/h；
所述压缩空气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机所提供的负压气体气压压强为4.5-6MPa，流量大小为5m3/h；
所述压缩空气系统为所述烘干烧结炉、退激活炉所提供的负压气体气压压强为4.5-6MPa，流量大小为80m3/h；
所述压缩空气系统为所述测试分选机构所提供的负压气体气压压强为4.5-6MPa，流量大小为15m3/h。
8.根据权利要求6所述的一种晶硅太阳能电池片的双线丝印烧结工艺，其特征在于：所述排气系统为所述第一组丝印机、第二组丝印机、第三组丝印机和第四组丝印机提供的排放流量为100m3/h；
所述排气系统为所述第一烘干炉、第二烘干炉和第三烘干炉提供的排放流量为1200m3/h；
所述排气系统为所述烘干烧结炉提供的排放流量为2000m3/h；
所述热排放系统为所述烘干烧结炉提供的热排放流量为2400m3/h；
所述热排放系统为所述退激活炉提供的热排放流量为800m3/h；
所述冷却水系统为所述第二烘干炉和第三烘干炉提供冷却水流量为15-20L3/min；
所述冷却水系统为所述烘干烧结炉提供冷却水流量为60-70L3/min；
所述冷却水系统为所述退激活炉提供冷却水流量为70-90L3/min。
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