CN112609159A - 一种cigs薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池的处理设备。一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，包括炉体，在炉体上设有导热体，导热体上方设有发热体，在发热体上设有安装孔，在安装孔内安装有热电偶构件，热电偶构件外套接有隔热导热管，热电偶构件位于炉体外的部分套接有防腐蚀套管。本发明提供了一种稳定性好，能在高温高腐蚀气体中使用，并且使用寿命长的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备结构；解决了现有技术中存在的不能长时间在高温高腐蚀气体中使用，稳定性不够的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池的处理设备，尤其涉及一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池的共蒸设备。
背景技术
当今全球光伏市场是以晶体硅太阳能电池为主，但高能耗的生产工艺导致能源资源的快速消耗将使社会无法承受，也必将制约着光伏产业更大规模的发展。因此，发展低成本、新型薄膜太阳能电池是未来国际光伏产业的必然趋势。
以铜铟镓硒为吸收层的高效薄膜太阳能电池统称为铜铟镓硒电池（CIGS电池），CIGS薄膜太阳能电池作为一种柔性太阳能电池，其特点是技术要求高、具有可携带性、无光致衰变现象、转换效率高、性能较稳定。
柔性铜铟镓硒电池制造设备有磁控溅射法，电镀法以及共蒸法，其中共蒸法在国内外生产均有体现，共蒸法具有反应温度高，生产周期长的生产特点，在过程温度控制时对温度的控制精度要求很高，这就需要对实际蒸发源的温度测试要求高，同时对温度测试使用的热电偶装配精度提出了更高的技术要求：侦测温度高，耐腐蚀，循环测试一致性好。
发明内容
本发明提供了一种稳定性好，能在高温高腐蚀气体中使用，并且使用寿命长的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备结构；解决了现有技术中存在的不能长时间在高温高腐蚀气体中使用，稳定性不够的技术问题。
本发明同时还提供了一种传热效果好，测温准确，能及时判断温度跳变根源的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备；解决了现有技术中存在的不能及时判断温度偏差的原因的技术问题。
本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，包括炉体，在炉体上设有导热体，导热体上方设有发热体，在发热体上设有安装孔，在安装孔内安装有热电偶构件，热电偶构件外套接有隔热导热管，热电偶构件位于炉体外的部分套接有防腐蚀套管。炉体采用石墨材料制作，以前的热电偶构件测温都是采用对炉体外的气体进行测温，为了完成对发热体的实时加热温度的监控，保证温度控制的精准要求，将热电偶构件放置在导热体内。因为需要将热电偶放置在耐高温1600℃以上的环境内，因此在热电偶构件位于导热体内的部分外部增加隔热导热管，防止热电偶探头被损坏的前提下，快速导热采集数据。在炉体外的热电偶构件暴露在腐蚀性气体环境中，因此增加了防腐蚀套管，增加热电偶构件的使用寿命。
作为优选，所述的热电偶构件包括热电偶和套接在热电偶外的铠装。热电偶的铠装材质需要耐高温1600℃以上，满足此材料要求的材质为钽，钼等耐温型强的金属材质。在使用工况使用时热电偶必须要求引线端可以弯折，根据需要弯折的特性，在铠装选型时选择钽材质作为铠装结构。
作为优选，所述的隔热导热管为钼管，钼管的一端封闭，热电偶构件的探头由钼管另一端伸入到钼管内。热电偶的铠装钽材质在1000℃以上时，导热体对热电偶铠装接触时有一定的腐蚀作用，当钽铠装出现腐蚀时会出现温度测试波动，或者热电偶测温头断裂的问题。需要在热电偶和石墨之间加装保护装置，可以满足高温热传导、不与导热体在高温下发生腐蚀反应。将钼棒完全嵌入导热体孔内，并与导热体底部贴牢。保证导热性的前提下，防止腐蚀的发生。在发热体温度上升时，导热体温度均匀上升，钼棒底部温度直接接触导热体，可以最快速度将导热体温度传到热电偶顶端。
作为优选，所述的防腐蚀套管包括在相互套接的内层陶瓷管和外层陶瓷管，内层陶瓷管和外层陶瓷管在轴向方向上交错布置。钽材质需要在硒气氛环境中，随着使用周期的变化，硒会吸附钽材质表面，形成硒化物，改变原先铠装耐温区间，降低铠装使用寿命。为了保护铠装，将暴露在腐蚀性气体环境中的热电偶，采用双层陶瓷件交叉套接在热电偶构件的外部，可以形成交错式迷宫，最大程度上阻断了高温、腐蚀性气体对热电偶铠装的腐蚀。
作为优选，在所述的导热体外设有支架。所述的支架呈L形，在支架上设有卡槽，所述的热电偶构件卡接在卡槽内，热电偶构件上方通过盖板固定。保证在加热高温过程中，热电偶的顶部与钼棒顶部完全接触，不会出现测温点移动的问题。同时热电偶快插头通过直接固定，保证快插件的固定性。
作为优选，所述的热电偶构件有两组，在导热体上开设有相互平行的两个安装孔。在支架上开设有两个卡槽。为了保证热电偶测试的稳定性和重复性，将热电偶做成双通道的安装、监控方式，在出现温度偏差时，最大程度确认出现波动时不是热电偶质量问题引起的，同时对温度排查提供了双通道确认机制。
作为优选，所述的隔热导热管和防腐蚀套管相接。
因此，本发明的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备具备下述优点：在导热体内增加热电偶测温，能及时对发热体的发热温度进行监测，更好的控制温度，同时热电偶构件的外部增加钼管，有效防止铠装与石墨的腐蚀，从而提高测温的准确性；在石墨体外的热电偶构件外套接双层陶瓷管，有效防止腐蚀性气体对热电偶构件的腐蚀，陶瓷的高导热性还不会影响热电偶的温度监测；双热电偶设计，能及时判断出温度跳变的根源。
附图说明
图1是本发明的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备的示意图。
图2是图1的A处放大图。
图3是图1的导热体和热电偶配合的剖视图。
图4是图3内的B处的放大图。
图5是热电偶位于石墨盒外的部分套接有陶瓷管的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图1和2和3所示， 一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，包括石墨盒1，在石墨盒1内放置有金属蒸发源。在石墨盒1上方安装有导热体3，在导热体3上方安装有发热体2，发热体2是带绝缘层的石墨发热体。导热体3也为石墨材质。在导热体3的一侧开设有两个相互平行的盲孔8，在盲孔8内安装有钼管9，钼管9一端封闭，一端开口，钼管9的开口端安装有热电偶构件的探头，电热偶构件包括热电偶5和套接在热电偶5外的钽材质的铠装12。在导热体3的侧面安装有L形支架7，L形支架7的水平段固定在导热体3内，L形之间的竖直段的上端面开设有两个卡槽。热电偶构件由导热体3向外延伸，测试石墨体外侧的蒸发气体温度，位于导热体3外的热电偶构件外套接有双层的陶瓷管，如图4和5所示，内层陶瓷管10和外层陶瓷管11交错布置，有效防止蒸发的腐蚀性气体对热电偶构件的腐蚀。内层陶瓷管10和外层陶瓷管11紧配合，内层陶瓷管10与热电偶5紧配合。套接有陶瓷管的热电偶构件卡在卡槽上，然后通过盖板6固定在L形支架7上。
Claims (9)
1.一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，其特征在于：包括炉体，在炉体上设有导热体，导热体上方设有发热体，在发热体上设有安装孔，在安装孔内安装有热电偶构件，热电偶构件外套接有隔热导热管，热电偶构件位于炉体外的部分套接有防腐蚀套管。
2.根据权利要求1所述的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，其特征在于：所述的隔热导热管为钼管，钼管的一端封闭，热电偶构件的探头由钼管另一端伸入到钼管内。
3.根据权利要求1所述的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，其特征在于：所述的防腐蚀套管包括在相互套接的内层陶瓷管和外层陶瓷管，内层陶瓷管和外层陶瓷管在轴向方向上交错布置。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，其特征在于：在所述的导热体外设有支架。
5.根据权利要求4所述的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，其特征在于：所述的支架呈L形，在支架上设有卡槽，所述的热电偶构件卡接在卡槽内，热电偶构件上方通过盖板固定。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，其特征在于：所述的热电偶构件有两组，在导热体上开设有相互平行的两个安装孔。
7.根据权利要求5所述的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，其特征在于：所述的热电偶构件有两组，在支架上开设有两个卡槽。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，其特征在于：所述的隔热导热管和防腐蚀套管相接。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种CIGS薄膜太阳能电池热电偶装配的共蒸设备，其特征在于：所述的热电偶构件包括热电偶和套接在热电偶外的铠装，所述的炉体为石墨盒体。
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