CN111584681A - 一种太阳电池性能提升工艺生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳电池性能提升工艺生产线，包括：承载盒，用于叠放太阳电池，构成太阳电池堆叠；传动机构，用于传动承载盒，以输送太阳电池堆叠；工栈群，包括沿太阳电池堆叠的输送方向依次设置的N个工艺栈和M个冷却栈，N为大于1的整数，M为正整数；工艺栈设有温度控制装置和电极组件，温度控制装置用于对太阳电池堆叠提供热场，电极组件用于对太阳电池堆叠施加直流偏压；冷却栈设有冷却装置，用于对太阳电池堆叠冷却降温。本发明的工艺栈集成温度控制装置，实现太阳电池堆叠的温度保持在±10℃以内、甚至±5℃以内，保证太阳电池的工艺一致性，从而有利于电学性能一致性；且易于与太阳电池生产线前后工段连接匹配，实现流水线生产。
Description
技术领域
本发明属于太阳电池生产制造技术领域，具体涉及一种太阳电池性能提升工艺生产线。
背景技术
太阳能电池，即太阳电池，是利用太阳能发电的核心单元，受益于电池光电转换效率的增长、制造成本的显著下降，如今太阳能发电已经初步实现平价上网。因此，太阳能发电有望成为可持续发展社会非常重要的能源供应方式。
太阳电池中存在着各种缺陷，例如：基体材料的杂质或缺陷、基体/钝化膜的界面缺陷、钝化膜的稳定性等，都会成为制约电池效率的因素，最终影响光伏系统的发电收益。在申请号为201410795851.X的专利文献中提及一种太阳电池的氢钝化方法，对电池在一定温度下施加正向偏压，可以实现对太阳电池中多种缺陷的钝化；经过验证，利用上述方法可以提高硅异质结电池(HJT)的效率0.3-0.5％(绝对值)、提高隧穿钝化层接触太阳电池(TOPCon)的效率0.1-0.3％、提高背钝化太阳电池(PERC)效率0.05-0.1％(绝对值)、提高铸造法单晶电池效率0.1-0.2％(绝对值)、抑制单晶硅太阳的光致效率衰减效应、较高温度下的效率衰减效应等。因此，为了将其应用在太阳电池生产中，需要设计一种既能满足上述方法所需的工艺条件、又满足太阳电池规模化制造要求的工业化工艺生产线，产能要求每小时3000片，甚至达到10000片。
现有技术中，例如，申请号为201510170339.0的专利文献提及了一种太阳电池氢钝化的装置，该装置是批次式的处理方式，生产能力相对较小；而且，上述装置是封闭式腔体，导致生产监控难以实施。此外，业界对批量的太阳电池的电学性能一致性提出了很高要求，以保证太阳电池组件具有更高的发电能力，即电池一致性对组件功率有显著影响，所以要求装置对接受处理的每一片太阳电池提供尽可能一致的工艺环境。实验已经证明，可被接受的工艺窗口要求满足：均匀且一致的电流以及温度处于最优值±10摄氏度的波动范围之内。另外，申请号为201520992271.X的专利文献也公开了一种晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，但该缺陷钝化处理装置的每个处理单元之间没有完善的热场控制装置，使得太阳电池之间所经历的工艺温度具有较大差异，且生产能力也相对较小。
发明内容
基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种太阳电池性能提升工艺生产线。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种太阳电池性能提升工艺生产线，包括：
承载盒，用于叠放太阳电池，构成太阳电池堆叠；
传动机构，用于传动承载盒，以输送太阳电池堆叠；
工栈群，包括沿太阳电池堆叠的输送方向依次设置的N个工艺栈和M个冷却栈，N为大于1的整数，M为正整数；工艺栈设有温度控制装置和电极组件，温度控制装置用于对太阳电池堆叠提供热场，电极组件用于对太阳电池堆叠施加直流偏压；冷却栈设有冷却装置，用于对太阳电池堆叠冷却降温。上述承载盒用于保护太阳电池堆叠在完成生产工艺过程中不受损坏。
作为优选方案，所述电极组件包括上、下平行相对的一组平面电极和可调支架，下平面电极安装于可调支架上；所述承载盒的底部具有通孔，以供下平面电极贯穿；通过可调支架调节下平面电极的高度，以使上、下两平面电极分别与太阳电池堆叠的两表面实现紧密接触或脱离。其中，平面电极的面积略小于太阳电池的面积，选用金属铝作为电极材料。
作为优选方案，所述温度控制装置包括分别集成于两个平面电极的第一温度控制器，用于对太阳电池堆叠的两表面提供均匀热场。
作为优选方案，所述第一温度控制器包括设于平面电极的第一加热元件、冷却管路和第一温度传感器和第一温控芯片，第一温控芯片与第一加热元件、冷却管路、第一温度传感器信号连接。通过自反馈的方式使上、下平面电极自动加热或冷却，使太阳电池堆叠上、下表面保持在设定温度；同时电极面积大、温度均匀一致，使太阳电池在平面上的温度均匀性更佳。
由于太阳电池堆叠在通电的过程中会发热，导致堆叠的上下端与中心的温度有较大不同。作为优选方案，所述温度控制装置还包括沿工艺栈周侧分布的第二温度控制器，用于对太阳电池堆叠的周侧提供均匀热场。
作为优选方案，所述第二温度控制器包括第二加热元件、冷却气流喷射管、非接触式温度传感器和第二温控芯片，第二温控芯片与第二加热元件、冷却气流喷射管、非接触式温度传感器信号连接，冷却气流喷射管的喷射方向朝向太阳电池堆叠所处的方向。实现自反馈式的温度控制，通过在堆叠的周侧加热或喷射冷却气流，使太阳电池堆叠维持在均匀、合适的温场，进一步改善太阳电池堆叠在垂直方向的温度均匀性。
作为优选方案，所述承载盒包括底板和设于底板之上的数根绝缘立柱，绝缘立柱沿底板的周向分布，底板与所有绝缘立柱构成叠放太阳电池的容纳空间；所述通孔位于底板上。
作为优选方案，所述容纳空间容纳太阳电池20～500片的堆叠。
作为优选方案，所述容纳空间容纳太阳电池50～300片的堆叠。合理的堆叠数量在满足产能时，可使太阳电池在处理过程中可以保持更优的温度一致性。
作为优选方案，所述底板及绝缘立柱与太阳电池的接触位置设有耐高温光滑塑胶层。具体地，承载盒的绝缘立柱优选为氧化铝陶瓷，更优选为云母，接触面贴有耐高温的光滑塑胶层，优选为聚四氟乙烯膜，更优选为聚酰亚胺膜；承载盒的底板与太阳电池四个角的接触区固定有耐高温的光滑塑胶层，优选为聚四氟乙烯膜，更优选为聚酰亚胺膜。底板为金属底板。
作为优选方案，所述N取值为4～20，M取值为1～4；
所述传输机构包含一组履带，运送太阳电池堆叠在工栈群中依次进行处理，履带之间具有电极组件活动的空间；
所述电极组件连接的直流电源的电压输出范围为0～200伏，电流输出范围为0～20安培。其中，更为优选的，直流电源的输出电压范围0～150伏，电流范围0～12安培。
作为优选方案，工栈群设置6～10个工艺栈以及2～3个冷却栈，最优匹配业界太阳电池产线生产速率，同时占用更小的空间。
作为优选方案，所述履带为耐温100℃以上的柔性输送带。
作为优选方案，所述冷却装置为冷却风机或压缩空气喷头；
所述工艺生产线还包括自动化控制系统，用于控制传动机构、温度控制装置、电极组件以及冷却装置的运行。使太阳电池堆叠按照设定温度、电流以及时间等工艺条件完成生产过程。
作为优选方案，冷却装置有多组，可从太阳电池堆叠的上、下及两侧吹风，使其下降到室温附近。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
(1)本发明采用串列式工栈的布局，电池片从工艺生产线的一侧进入、另一侧引出，该布局的工艺生产线易于与太阳电池生产线前后工段连接匹配，实现流水线的生产。通过选择单道和双道工栈群的布局、工栈的配置数量，易于实现较大的处理能力，匹配太阳电池生产线的产能。
(2)本发明所含的工艺栈中采用大面积的平面电极，同时在其中集成了自反馈式的温度控制装置，实现太阳电池堆叠上下表面稳定维持在设定温度，平面温度均匀性更佳。另外，在堆叠四周增加了自反馈式的温度控制装置，进一步改善堆叠垂直方向的温度均匀性。本发明的承载盒优化了盛放太阳电池片的数量，也有利于进一步改善电池片的温度均匀性。通过上述措施，可以实现优异的热场均匀性，使堆叠中的太阳电池的温度保持在最优值±10℃以内、甚至±5℃以内，保证了太阳电池的工艺一致性，从而有利于电学性能一致性。
(3)本发明的工艺生产线适用于太阳电池的规模化生产，通过钝化太阳电池中的各种缺陷，能显著地提高各种高效太阳电池，例如HJT硅晶体电池、TOPCon硅晶体电池、PERC硅晶体电池等的转化效率，还能抑制单晶硅太阳的光致效率衰减效应、较高温度下的效率衰减效应等。此外，本发明的工艺生产线也可以适用于其他太阳电池，例如化合物太阳电池、钙钛矿电池、硅薄膜电池等。本发明为业界提供一种适用的、具备显著效益的生产线，用于改善太阳电池电学性能。
附图说明
图1是本发明实施例一的太阳电池性能提升工艺生产线的布局示意图；
图2是本发明实施例一的工艺栈和冷却栈的结构示意图；
图3是本发明实施例一的承载盒的结构示意图；
图4是本发明实施例一的太阳电池堆叠的温度曲线图；
图5是本发明实施例二的工艺栈的结构示意图；
图6是本发明实施例二的太阳电池堆叠的温度曲线图；
图7是本发明实施例四的太阳电池性能提升工艺生产线的布局示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。另外，以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
实施例一：
本实施例的太阳电池性能提升工艺生产线，应用于太阳电池堆叠4的性能提升处理。
如图1所示，本实施例的太阳电池性能提升工艺生产线，包括工栈群1、传动机构、承载盒5。
具体地，工栈群1包括沿太阳电池堆叠的输送方向依次设置的九个工艺栈2和三个冷却栈3，即九个工艺栈2位于太阳电池堆叠输送路径的前部，三个冷却栈位于太阳电池堆叠输送路径的后部。
如图2所示，工艺栈2设有一组电极模块和第一温度控制器，电极模块包括上电极模块21和下电极模块22，材质为金属铝，均为平面金属电极，其边长为130mm。上、下电极模块均集成了自反馈式的第一温度控制器，第一温度控制器包括第一加热元件211、用于气体或液体介质冷却的管道212、第一温度传感器214和第一温控模块23，第一加热元件211、用于气体或液体介质冷却的管道212及第一温度传感器214与第一温控模块23信号连接，以自反馈的方式使上、下电极模块自动加热或冷却，使太阳电池堆叠4的上、下表面保持在设定温度，并保证平面温度的均匀性。
上、下电极模块通过导线213与直流电源24连接，直流电源24的电压范围为0至200伏，直流电流输出范围0至20安培。其中，电极模块中的电极与所有集成部件如第一温度控制器以及连接结构均做绝缘处理，避免漏电或者电磁信号干扰。
下电极模块22固定在可调整支架25上，其运动由电机251控制。上电极模块21固定在支架26上并含有压力传感器261，支架26安装在支架座27上，支架26为被动活动支架。
本实施例的冷却栈3设有冷却风机组31，可从太阳电池堆叠4的上、下及两侧吹风，使其迅速从工艺温度冷却到室温附近。
本实施例的传动机构，含有一组履带6，为含聚四氟乙烯涂层的耐高温传输带，还可以为耐温100℃以上的其它柔性传输带。两条传输带之间的空间可以允许电极22上下运动。履带上托运盛放太阳电池堆叠4的承载盒5，其运动由电机带动，并由程序控制，具体的运行控制可以参考现有技术，在此不赘述。
如图3所示，本实施例的承载盒5，设计容量100片太阳电池。承载盒5包括金属底板51及其四周设置的绝缘立柱52，金属底板51与所有绝缘立柱之间构成叠放太阳电池的容纳空间，容纳空间的设计容量为100片太阳电池。绝缘立柱52的材质为氧化铝陶瓷或云母，金属底板的中心为通孔511，可以让下电极模块22从中穿过，抬升太阳电池堆叠4。为降低电池片的碎裂风险，金属底板51与太阳电池四个角的接触区贴有耐高温的光滑塑胶层53，材质为聚四氟乙烯膜或聚酰亚胺膜；绝缘立柱52与太阳电池侧边的接触区域贴有耐高温的光滑塑胶层54，材质为聚四氟乙烯膜或聚酰亚胺膜。
本实施例的太阳电池性能提升工艺生产线的工作过程为：
将100片太阳电池堆叠在承载盒5中，传动机构带动承载盒5从上料位置开始进入第一个工艺栈2，定位装置61(例如夹持机构等现有技术中的可以定位的装置)将承载盒5固定，下电极模块22垂直向上运动，穿过承载盒底板的通孔511与太阳电池堆叠4接触，继续抬升使其与上电极模块21接触，直到触动压力传感器261而停止，实现上、下电极模块与堆叠上、下表面的紧密接触。在设定温度下，对太阳电池施加正向偏压，完成该工栈的工艺程序。
完成后，上、下电极模块脱离接触，定位装置61重新释放承载盒5。履带6带动承载盒5进入第二工艺栈，相同的过程依次进行，直到经历所有工艺栈。
最后，经过冷却栈3冷却的电池堆叠4离开本实施例的工艺生产线，过程结束。
需要指出的是，本实施例的工艺生产线不是每次只能处理一组电池堆叠，而是所有的工艺栈和冷却栈可以同时连续运行。
通过测量太阳电池堆叠不同高度处的电池温度，得到其温度曲线，如图4所示，该曲线类似抛物线，其中温度最高点与最低点的差值不超过10℃，完全满足工艺窗口的要求，实现较好的工艺一致性。
实施例二：
本实施例的太阳电池性能提升工艺生产线与实施例一的不同之处在于：
为了应用于业界主流的PERC单晶硅太阳电池，满足更高产能的要求，本实施例在实施例一的基础之上通过增加太阳电池堆叠的数量，来实现更大的产能。为此，调整承载盒5的容量为200片太阳电池。
由于太阳电池堆叠在通电的过程中会发热，若如实施例一所述的控制太阳电池堆叠上、下表面的温度，得到堆叠的温度曲线类似抛物线。当太阳电池堆叠的数量从100片增加到200片，那么基于抛物线的温度分布曲线，堆叠中心的温度与上、下表面的温度的差值将远远超过20℃，超出最佳的温度工艺窗口。
因此，如图5所示，本实施例基于实施例一的工艺栈，在太阳电池堆叠4的侧面设置一路独立的第二温度控制器28，第二温度控制器包含有温控环281，温控环安装有非接触式温度传感器282、含有喷射冷却气体的微孔及气路283以及第二发热元件284和第二温控芯片，非接触式温度传感器282、含有喷射冷却气体的微孔及气路283以及第二发热元件284均与第二温控芯片信号连接，第一温控芯片与第二温控芯片可以集成。
当承载盒进入工艺栈的固定位置后，下电极模块22垂直向上运动，抬升太阳电池堆叠4与上电极模块21接触，到达设定位置实现紧密接触。此时，温控环281围绕在堆叠4的四周，喷射孔正对太阳电池堆叠侧边的中心位置。在工艺过程中，实现自反馈式的温度控制，通过在堆叠的四周加热或喷射冷却气流，使太阳电池堆叠维持在均匀、合适的温场，改善堆叠在垂直方向的温度均匀性。
通过测量太阳电池堆叠不同高度处的电池温度，得到其温度曲线，如图6所示，可以看到在工艺过程中温控环28发挥作用，通过对中心超温区域主动冷却，实现M型的温度曲线，其中温度最高点与最低点的差值不超过15℃，满足工艺窗口的要求，实现较好的工艺一致性。
其它结构可以参考实施例一。
实施例三：
本实施例的太阳电池性能提升工艺生产线与实施例一的不同之处在于：
本实施例的太阳电池性能提升工艺生产线还包括相应的电气自动化控制系统，用于控制传动机构、温度控制器、电极组件以及冷却风机的运行，使太阳电池堆叠按照设定的工艺程序，在一定的温度、电流以及时间等工艺条件完成生产过程，实现太阳电池处理的连续化生产。具体的电气自动化控制系统可以参考现有技术的电气自动化控制系统，在此不赘述。
其它结构可以参考实施例一。
实施例四：
本实施例的太阳电池性能提升工艺生产线与实施例一的不同之处在于：
为了应用于业界主流的PERC单晶硅太阳电池，满足产能大于3000片每小时，本实施例的太阳电池性能提升工艺生产线含有两道实施例一的工艺生产线，如图7所示。
实施例五：
本实施例的太阳电池性能提升工艺生产线与实施例一的不同之处在于：
实施例一的冷却风机可以替换为压缩空气喷头，以满足不同应用场合的需求。
另外，工艺栈的数量还可以在4～20之间任意取值，冷却栈的数量还可以在1～4之间任意取值，具体根据实际应用进行设计。
承载盒的容量设计在20至500片之间，优选为50-300片，具体根据实际工艺进行合理的设计，合理的堆叠数量在满足产能时，可使太阳电池在处理过程中可以保持更优的温度一致性。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，包括：
承载盒，用于叠放太阳电池，构成太阳电池堆叠；
传动机构，用于传动承载盒，以输送太阳电池堆叠；
工栈群，包括沿太阳电池堆叠的输送方向依次设置的N个工艺栈和M个冷却栈，N为大于1的整数，M为正整数；工艺栈设有温度控制装置和电极组件，温度控制装置用于对太阳电池堆叠提供热场，电极组件用于对太阳电池堆叠施加直流偏压；冷却栈设有冷却装置，用于对太阳电池堆叠冷却降温。
2.根据权利要求1所述的一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，所述电极组件包括上、下平行相对的一组平面电极和可调支架，下平面电极安装于可调支架上；所述承载盒的底部具有通孔，以供下平面电极贯穿；通过可调支架调节下平面电极的高度，以使上、下两平面电极分别与太阳电池堆叠的两表面实现紧密接触或脱离。
3.根据权利要求2所述的一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，所述温度控制装置包括分别集成于两个平面电极的第一温度控制器，用于对太阳电池堆叠的两表面提供均匀热场。
4.根据权利要求3所述的一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，所述第一温度控制器包括设于平面电极的第一加热元件、冷却管路和第一温度传感器和第一温控芯片，第一温控芯片与第一加热元件、冷却管路、第一温度传感器信号连接。
5.根据权利要求3所述的一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，所述温度控制装置还包括沿工艺栈周侧分布的第二温度控制器，用于对太阳电池堆叠的周侧提供均匀热场。
6.根据权利要求5所述的一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，所述第二温度控制器包括第二加热元件、冷却气流喷射管、非接触式温度传感器和第二温控芯片，第二温控芯片与第二加热元件、冷却气流喷射管、非接触式温度传感器信号连接，冷却气流喷射管的喷射方向朝向太阳电池堆叠所处的方向。
7.根据权利要求1所述的一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，所述承载盒包括底板和设于底板之上的数根绝缘立柱，绝缘立柱沿底板的周向分布，底板与所有绝缘立柱构成叠放太阳电池的容纳空间；所述通孔位于底板上。
8.根据权利要求7所述的一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，所述底板及绝缘立柱与太阳电池的接触位置设有耐高温光滑塑胶层。
9.根据权利要求1所述的一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，所述N取值为4～20，M取值为1～4；
所述传输机构包含一组履带，运送太阳电池堆叠在工栈群中依次进行处理，履带之间具有电极组件活动的空间；
所述电极组件连接的直流电源的电压输出范围为0～200伏，电流输出范围为0～20安培。
10.根据权利要求1所述的一种太阳电池性能提升工艺生产线，其特征在于，所述冷却装置为冷却风机或压缩空气喷头；
所述工艺生产线还包括自动化控制系统，用于控制传动机构、温度控制装置、电极组件以及冷却装置的运行。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112917594A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-06-08 | 重庆升越达光电有限公司 | 一种用于光学膜片生产的裁切装置及方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013179803A1 (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-05 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置 |
| CN104795466A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-22 | 陈恩深 | 一种太阳能电池的氢钝化设备 |
| CN107464858A (zh) * | 2017-09-27 | 2017-12-12 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种电注入退火系统 |
| CN207116458U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-03-16 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 晶体硅太阳能电池的退火装置 |
| CN207116457U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-03-16 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 晶体硅太阳能电池的退火装置 |
| CN207458898U (zh) * | 2017-11-06 | 2018-06-05 | 苏州昊建自动化系统有限公司 | 一种电池片钝化处理装置 |
| CN207638621U (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-20 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种监控多晶perc太阳能电池衰减的装置 |
| CN208062029U (zh) * | 2018-03-19 | 2018-11-06 | 苏州巨能图像检测技术有限公司 | 太阳能电池片电注入工艺温度控制结构 |
| CN208256708U (zh) * | 2018-05-08 | 2018-12-18 | 苏州昊建自动化系统有限公司 | 一种电池片处理装置 |
-
2020
- 2020-05-11 CN CN202010391289.XA patent/CN111584681A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013179803A1 (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-05 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置 |
| CN104795466A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-22 | 陈恩深 | 一种太阳能电池的氢钝化设备 |
| CN207116458U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-03-16 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 晶体硅太阳能电池的退火装置 |
| CN207116457U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-03-16 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 晶体硅太阳能电池的退火装置 |
| CN107464858A (zh) * | 2017-09-27 | 2017-12-12 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种电注入退火系统 |
| CN207458898U (zh) * | 2017-11-06 | 2018-06-05 | 苏州昊建自动化系统有限公司 | 一种电池片钝化处理装置 |
| CN207638621U (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-20 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种监控多晶perc太阳能电池衰减的装置 |
| CN208062029U (zh) * | 2018-03-19 | 2018-11-06 | 苏州巨能图像检测技术有限公司 | 太阳能电池片电注入工艺温度控制结构 |
| CN208256708U (zh) * | 2018-05-08 | 2018-12-18 | 苏州昊建自动化系统有限公司 | 一种电池片处理装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112917594A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-06-08 | 重庆升越达光电有限公司 | 一种用于光学膜片生产的裁切装置及方法 |
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