CN107631603A - 硅片烘干炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能电池硅片生产技术领域，尤其是涉及硅片烘干炉，炉体具有硅片输送烘干空间，并在该硅片输送烘干空间的上下侧分别设有上加热装置和下加热装置；在所述硅片输送烘干空间内设有实现硅片侧立输送的输送装置，上加热装置和下加热装置沿着硅片输送烘干空间的长度方向分区设置，上加热装置具有向下辐射热量的上加热体及上风箱，下加热装置具有向上辐射热量的下加热体及下风箱；炉体上还设有排气装置。硅片侧立输送，上加热体和下加热体同时对硅片的正面与背面加热烘干，缩短工艺时间；上风箱和下风箱促进烘干温度均匀化，节能、环保，无温差死角，满足HIT太阳能光伏电池硅片生产，且节约生产空间，提高生产效率同时满足生产品质要求。

Description

硅片烘干炉

技术领域

本发明涉及太阳能电池硅片生产技术领域，尤其是涉及用于印刷导电浆的硅片烘干固化设备。

背景技术

HIT太阳能光伏电池是以光照射侧的p/i型a-Si膜和背面侧的i/n型a-Si膜夹住单结晶硅片来构成的。HIT太阳能光伏电池基板以硅基板为主，在硅基板上沉积高能隙的硅纳米薄膜，表层再沉积透明导电膜，背面设有背表面电场。通过优化硅的表面结构，可以降低透明导电氧化层和a-Si层的光学吸收损耗。

HIT太阳能光伏电池制备时，硅片表面印刷完导电浆后需要进行烘干，传统的做法是采用热风烘干炉加热，而现有的热风烘干炉主要是采用热风循环，且硅片平躺传送，导致工艺时间长，烘干效果不佳，成品率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种硅片烘干炉，满足HIT太阳能光伏电池硅片生产，提升烘干效果及成品率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

硅片烘干炉，包括有炉体，该炉体具有硅片输送烘干空间，并在该硅片输送烘干空间的上下侧分别设有上加热装置和下加热装置；在所述硅片输送烘干空间内设有用于输送硅片的输送装置，输送装置上设有实现硅片侧立输送的载具，载具满足硅片的上下侧面受热烘干；所述上加热装置和下加热装置沿着硅片输送烘干空间的长度方向分区设置，上加热装置具有向下辐射热量的上加热体及上风箱，上风箱循环向下吹风；下加热装置具有向上辐射热量的下加热体及下风箱，下风箱循环向上吹风；所述炉体上还设有排气装置，排气装置连通炉体的硅片输送烘干空间。

上述方案进一步是：所述上加热体和下加热体是发热管，上加热体卧设在硅片上方且与硅片输送方向纵向垂直交叉设置；下加热体卧设在硅片下方且与上加热体非垂直交叉设置。

上述方案进一步是：所述载具上设有U形槽，硅片侧立于该U形槽中。

上述方案进一步是：所述载具具有支撑立杆，该支撑立杆的下端固定在链条上，链条在链轮带动下移动；支撑立杆的上端支起底座，底座的上侧设有上凸的护杆，护杆与底座一起构造U形槽，底座具有镂空孔。

上述方案进一步是：所述上加热体设置在上风箱的出风侧，上风箱具有上压缩空气输入管、上风机、第一内室及第二内室，上压缩空气输入管连通上风箱的第一内室，上风机驱动第一内室内的空气朝第一内室下底部的网板移动；第二内室设置在第一内室外围，且第二内室具有连通硅片输送烘干空间的上循环吸风口以及连通第一内室的上循环进风口。

上述方案进一步是：所述下加热体设置在下风箱的出风侧，下风箱具有下压缩空气输入管、下风机、第三内室及第四内室，下压缩空气输入管连通下风箱的第三内室，下风机驱动第三内室内的空气朝第三内室上顶部的网板移动；第四内室设置在第三内室外围，且第四内室具有连通硅片输送烘干空间的下循环吸风口以及连通第三内室的下循环进风口。

上述方案进一步是：所述排气装置具有吸气室及连通吸气室的排气管，并在排气管中引入压缩空气，压缩空气喷向排气管的排出端；所述排气管上还设有外空气补入口，外空气补入口位于压缩空气喷射之后；所述吸气室连通炉体的硅片输送烘干空间。

上述方案进一步是：所述排气装置设置在炉体的硅片输送烘干空间两端头上，所述排气管与吸气室连接处设置压缩空气喷嘴，压缩空气喷嘴竖立在排气管内中部；所述外空气补入口是一环口，由排气管分成两节相互嵌套留出的间隙形成。

上述方案进一步是：所述链条的左右侧设有导轮。

上述方案进一步是：所述链条上依节距分布载具。

采用上述方案，本发明实现硅片侧立输送，炉体的硅片输送烘干空间的上下侧分别设有上加热装置和下加热装置，上加热装置具有向下辐射热量的上加热体及上风箱，下加热装置具有向上辐射热量的下加热体及下风箱；由此上加热体和下加热体同时对硅片的正面与背面加热烘干，缩短工艺时间；上风箱和下风箱促进烘干温度均匀化，节能、环保，无温差死角，利于烘干作业，满足HIT太阳能光伏电池硅片生产，且节约生产空间，提高生产效率同时满足生产品质要求。

附图说明：

附图1为本发明的其一实施例外形结构示意图；

附图2为图1实施例的内部结构剖视图；

附图3为图1实施例的上加热装置内部结构剖视图；

附图4为图1实施例的上加热装置的上加热体分布示意图；

附图5为图1实施例的上加热装置的俯视结构分布示意图；

附图6为图1实施例的下加热装置内部结构剖视图；

附图7为图1实施例的下加热装置的下加热体分布示意图；

附图8为图1实施例的下加热装置的侧视结构分布示意图；

附图9为图1实施例的输送装置结构示意图；

附图10为图9实施例的输送装置侧视图；

附图11为图1实施例的排气装置结构示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

参阅图1~11所示，为本发明较佳实施例示意图，本发明有关一种硅片烘干炉，包括有炉体1，炉体1为卧式长条形，该炉体1内部具有硅片输送烘干空间，并在该硅片输送烘干空间的上下侧分别设有上加热装置2和下加热装置3。在所述硅片输送烘干空间内设有用于输送硅片的输送装置4，输送装置4上设有实现硅片侧立输送的载具41，载具41满足硅片的上下侧面受热烘干。所述上加热装置2和下加热装置3沿着硅片输送烘干空间的长度方向分区设置，方便控制及维护，优选上加热装置2和下加热装置3分区上下一致。上加热装置2具有向下辐射热量的上加热体21及上风箱22，上风箱22循环向下吹风。下加热装置3具有向上辐射热量的下加热体31及下风箱32，下风箱32循环向上吹风。所述炉体1上还设有排气装置5，排气装置5连通炉体1的硅片输送烘干空间。实施时，硅片侧立输送，上加热体21和下加热体31同时对硅片的正面与背面加热烘干，缩短工艺时间；上风箱22和下风箱32促进烘干温度均匀化，节能、环保，无温差死角，同时带走烘干过程产生的有机气体，利于烘干作业，满足HIT太阳能光伏电池硅片生产，提升烘干效果及成品率。

图1~11所示，本实施例中，所述上加热体21和下加热体31是发热管，上加热体21卧设在硅片上方且与硅片输送方向纵向垂直交叉设置；下加热体31卧设在硅片下方且与上加热体21非垂直交叉设置。上加热体21在硅片上方顺着硅片输送方向分区间隔排列，上加热体21与硅片输送方向垂直交叉；而下加热体31在硅片下方顺着硅片输送方向左右间隔布置，且下加热体31与上加热体21非垂直交叉，本实施例中相邻下加热体31之间呈V形设置，由此可增加下加热体31的辐射面，给予侧立输送的硅片最大面积的辐射，下加热体31与上加热体21上下加热，同时对硅片的正面与背面加热烘干，缩短工艺时间，提升烘干效果及成品率。

图1、2、9、10所示，本实施例中，所述载具41上设有U形槽414，硅片侧立于该U形槽414中。载具41具有支撑立杆411，该支撑立杆411的下端固定在链条42上，链条42在链轮43带动下移动。支撑立杆411的上端支起底座412，底座412的上侧设有上凸的护杆413，护杆413与底座412一起构造U形槽414，底座412具有镂空孔4121，镂空孔4121满足加热辐射硅片。该结构实现硅片侧立输送及烘干作业，同时方便上下料。链条42传动稳定，满足低速、重载和高温条件下工作，能保证准确的平均传动比，有助于烘干作业。本实施例中，所述链条42的左右侧设有导轮421，导轮421配合炉体1相应的导槽移动，增加链条42传动平稳性及准确性，减少振动，有助于保护硅片传送。本实施例中，所述链条42上依节距分布载具41，支撑立杆411居中竖立链条42的节距上，结构优化，提升承载及传送的性能。本实施例中，炉体1的硅片输送烘干空间中并列设置三条同步的链条42，实现三列硅片同步输送烘干，提升烘干率。

图1、2、3、4、5所示，本实施例中，所述上加热体21设置在上风箱22的出风侧，不同上加热体21分区平行并列，且每个区设有温控单元23，实现分区独立控温，方便调控，确保炉体1的硅片输送烘干空间中的温度。上风箱22具有上压缩空气输入管221、上风机222、第一内室223及第二内室224，上压缩空气输入管221连通上风箱22的第一内室223，上风机222驱动第一内室223内的空气朝第一内室223下底部的网板2231移动，吹出上风箱22并掠过上加热体21，升温形成热风。第二内室224设置在第一内室223外围，且第二内室224具有连通硅片输送烘干空间的上循环吸风口2241以及连通第一内室223的上循环进风口2242。由此第一内室223、第二内室224及硅片输送烘干空间形成循环回路，在上风机222及上压缩空气输入管221输入的压缩空气带动下实现热风循环，促进硅片输送烘干空间中的热风流动。图中，上加热装置2的每个加热区均设有排废管24，由排废管24连接到排气装置5，达到有效带走相应的有机气体，确保烘干质量。

图1、2、6、7、8所示，本实施例中，所述下加热体31设置在下风箱32的出风侧，不同上加热体31分区设置且相邻下加热体31之间呈V形分布，每个区设有温控单元33，实现分区独立控温，方便调控。下风箱32具有下压缩空气输入管321、下风机322、第三内室323及第四内室324，下压缩空气输入管321连通下风箱32的第三内室323，下风机322驱动第三内室323内的空气朝第三内室323上顶部的网板3231移动，吹出下风箱32并掠过下加热体31，升温形成热风。第四内室324设置在第三内室323外围，且第四内室324具有连通硅片输送烘干空间的下循环吸风口3241以及连通第三内室323的下循环进风口3242。由此第三内室323、第四内室324及硅片输送烘干空间形成循环回路，在下风机322及下压缩空气输入管321输入的压缩空气带动下实现热风循环，促进硅片输送烘干空间中的热风流动。

图1、2、3、5、11所述排气装置5具有吸气室51及连通吸气室51的排气管52，吸气室51连通炉体1的硅片输送烘干空间。本实施例的吸气室51为罩子形，方便组装在炉体1上，可通过活动扣组装，便于拆换维护。在排气管52中引入压缩空气，压缩空气喷向排气管52的排出端，藉此利用压缩空气形成的负压及流动性，带动排气管52内的空气流动并使吸气室51形成负压，达到抽气功效，无需排风机，节能环保。所述排气管52上还设有外空气补入口521，外空气补入口521位于压缩空气喷射之后，实现外界空气补入混合，以进一步冷却排出的废气，利于凝结废气中的有机物，由此本实施中，还在排气管52的排出端设有回收管54，回收管54左右侧连接排气管52，回收管54顶部开口排气，而回收管54内底部形成回收槽，收集凝结的有机物，达到回收利用，减少排放。图11所示，进一步地，所述排气装置5设置在炉体1的硅片输送烘干空间两端头上，所述排气管52与吸气室51连接处设置压缩空气喷嘴53，压缩空气喷嘴53竖立在排气管52内中部，压缩空气喷嘴53垂直向上喷气，形成气柱，使排气管52中轴区形成负压，带动排气管52内周空气流动，进而达到吸气室51抽气功效。所述外空气补入口521是一环口，由排气管52分成两节相互嵌套留出的间隙形成，结构简单，利用压缩空气喷嘴53垂直向上喷气所产生的负压，达到外空气补入口521自动补入空气。

本发明采用硅片侧立输送，炉体的硅片输送烘干空间的上下侧分别设有上加热装置和下加热装置，上加热装置具有向下辐射热量的上加热体及上风箱，下加热装置具有向上辐射热量的下加热体及下风箱；同时有效设计上加热体和下加热体的位置及角度，达到上加热体和下加热体同时对硅片的正面与背面加热烘干，提高生产效率；上风箱和下风箱促进烘干温度均匀化，节能、环保，无温差死角，利于烘干作业。排气装置实时给予排气，满足HIT太阳能光伏电池硅片生产，且节约生产空间，提高生产效率同时满足生产品质要求。

当然，以上虽然结合附图描述了本发明的较佳具体实施例，但本发明不应被限制于与以上的描述和附图完全相同的结构和操作，对本技术领域的技术人员来说，在不超出本发明构思和范围的情况下通过逻辑分析、推理或者有限的实验还可对上述实施例作出许多等效改进和变化，但这些改进和变化都应属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.硅片烘干炉，包括有炉体（1），其特征在于：该炉体（1）具有硅片输送烘干空间，并在该硅片输送烘干空间的上下侧分别设有上加热装置（2）和下加热装置（3）；在所述硅片输送烘干空间内设有用于输送硅片的输送装置（4），输送装置（4）上设有实现硅片侧立输送的载具（41），载具（41）满足硅片的上下侧面受热烘干；所述上加热装置（2）和下加热装置（3）沿着硅片输送烘干空间的长度方向分区设置，上加热装置（2）具有向下辐射热量的上加热体（21）及上风箱（22），上风箱（22）循环向下吹风；下加热装置（3）具有向上辐射热量的下加热体（31）及下风箱（32），下风箱（32）循环向上吹风；所述炉体（1）上还设有排气装置（5），排气装置（5）连通炉体（1）的硅片输送烘干空间。

2.根据权利要求1所述的硅片烘干炉，其特征在于：所述上加热体（21）和下加热体（31）是发热管，上加热体（21）卧设在硅片上方且与硅片输送方向纵向垂直交叉设置；下加热体（31）卧设在硅片下方且与上加热体（21）非垂直交叉设置。

3.根据权利要求1所述的硅片烘干炉，其特征在于：所述载具（41）上设有U形槽（414），硅片侧立于该U形槽（414）中。

4.根据权利要求1或3所述的硅片烘干炉，其特征在于：所述载具（41）具有支撑立杆（411），该支撑立杆（411）的下端固定在链条（42）上，链条（42）在链轮（43）带动下移动；支撑立杆（411）的上端支起底座（412），底座（412）的上侧设有上凸的护杆（413），护杆（413）与底座（412）一起构造U形槽（414），底座（412）具有镂空孔（4121）。

5.根据权利要求1或2所述的硅片烘干炉，其特征在于：所述上加热体（21）设置在上风箱（22）的出风侧，上风箱（22）具有上压缩空气输入管（221）、上风机（222）、第一内室（223）及第二内室（224），上压缩空气输入管（221）连通上风箱（22）的第一内室（223），上风机（222）驱动第一内室（223）内的空气朝第一内室（223）下底部的网板（2231）移动；第二内室（224）设置在第一内室（223）外围，且第二内室（224）具有连通硅片输送烘干空间的上循环吸风口（2241）以及连通第一内室（223）的上循环进风口（2242）。

6.根据权利要求1或2所述的硅片烘干炉，其特征在于：所述下加热体（31）设置在下风箱（32）的出风侧，下风箱（32）具有下压缩空气输入管（321）、下风机（322）、第三内室（323）及第四内室（324），下压缩空气输入管（321）连通下风箱（32）的第三内室（323），下风机（322）驱动第三内室（323）内的空气朝第三内室（323）上顶部的网板（3231）移动；第四内室（324）设置在第三内室（323）外围，且第四内室（324）具有连通硅片输送烘干空间的下循环吸风口（3241）以及连通第三内室（323）的下循环进风口（3242）。

7.根据权利要求1所述的硅片烘干炉，其特征在于：所述排气装置（5）具有吸气室（51）及连通吸气室（51）的排气管（52），并在排气管（52）中引入压缩空气，压缩空气喷向排气管（52）的排出端；所述排气管（52）上还设有外空气补入口（521），外空气补入口（521）位于压缩空气喷射之后；所述吸气室（51）连通炉体（1）的硅片输送烘干空间。

8.根据权利要求7所述的硅片烘干炉，其特征在于：所述排气装置（5）设置在炉体（1）的硅片输送烘干空间两端头上，所述排气管（52）与吸气室（51）连接处设置压缩空气喷嘴（53），压缩空气喷嘴（53）竖立在排气管（52）内中部；所述外空气补入口（521）是一环口，由排气管（52）分成两节相互嵌套留出的间隙形成。

9.根据权利要求4所述的硅片烘干炉，其特征在于：所述链条（42）的左右侧设有导轮（421）。

10.根据权利要求4所述的硅片烘干炉，其特征在于：所述链条（42）上依节距分布载具（41）。