CN114318471A - 一种制备hit晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，包括电池片、槽体、传送机构、阳极机构、阴极机构、喷淋机构、打气机构、排废机构、循环过滤机构、阻液机构，所述传动机构水平支承于槽体两侧，阳极机构与阴极机构设于槽体内与整流机连接产生电场，所述喷淋机构、打气机构及循环过滤机构将槽内铜离子均匀沉积到多列电池片的栅线电极，所述循环过滤机构经由溢流汇总口通过循环泵及过滤机的循环过滤后，接入喷淋机构，所述槽体的入口段和出口段分别设置有阻液机构。采用水平镀膜省去了电镀设备进出料端电池片在水平方向与垂直方向之间的转换过程，不使用挂具，降低了破片率，改善了电镀质量，提高了生产良率，降低了人力成本和生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及HIT晶硅太阳能电池制造技术领域，尤其涉及一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置。
背景技术
随着光伏行业规模的扩大和快速发展,以及政策调整，市场对于太阳能电池片的成本要求越来越苛刻，迫使各工序降低设备制造成本、简化生产制备步骤、采用更高效的实现方式。目前绝大多数太阳能电池片，均采用银浆印刷，银浆占据生产太阳能晶硅电池总成本的25％以上。显然，采用价格低廉的铜锡金属替代银浆，对降低晶硅太阳能电池生产成本有重大意义。采用铜锡成栅是替换银浆的一个好的途径，采用铜锡成栅的电镀工艺，可以大幅降低生产晶硅太阳能电池的成本。HIT太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，相对传统单/多晶硅电池，有更高的光电转化效率，更好的稳定性和更低的成本。我司目前已开发出垂直连续电镀设备并应用到HIT太阳能电池的实际生产中，投产检验表明该途径是正确可行的，但在整个铜锡成栅过程中，载片挂具作为耗材，对降低维护保养成本及提升设备的有效利用率提出了挑战。因此，开发一种更有效的制备太阳能电池栅线电极的水平电镀设备，来克服垂直连续电镀设备上存在的问题，对降低设备生产制造及维护保养成本、提高设备有效利用率及HIT晶硅太阳能电池的生产良率，以及降低能耗及生产成本均有着重大意义和应用前景。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种水平镀膜省去了电镀设备进出料端电池片在水平方向与垂直方向之间的转换过程，不使用挂具，降低了破片率，改善了电镀质量，提高了生产良率，降低了人力成本和生产成本的制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，包括电池片、槽体、传送机构、阳极机构、阴极机构、喷淋机构、打气机构、排废机构、循环过滤机构、阻液机构，所述传动机构水平支承于槽体两侧，所述电池片通过传送机构在槽体内的镀液中向前移动，所述阳极机构与阴极机构设于槽体内与整流机连接产生电场，所述喷淋机构、打气机构及循环过滤机构将槽内铜离子均匀沉积到多列电池片的栅线电极，所述循环过滤机构经由溢流汇总口通过循环泵及过滤机的循环过滤后，接入喷淋机构，所述槽体的入口段和出口段分别设置有阻液机构。
进一步的，所述槽体顶部配有透明活动视窗。
进一步的，所述传动机构包括限位滚轮、支承滚轮、传动轴、隔套、受力齿轮、施力齿轮和施力轴，所述限位滚轮在横向上分别将多列电池片限定在一定的范围内，支承滚轮固定于传动轴上，并通过非导电隔套均布于多列电池片底部，受力齿轮固定于传动轴两端，并与施力齿轮啮合来传递力矩，多个施力齿轮按空间排布固定于施力轴上，在动力传至施力轴时，使得支承滚轮与导电滚轮一起驱使电池片向前移动。
进一步的，所述限位滚轮、支承滚轮、隔套、受力齿轮、施力齿轮均为耐酸碱腐蚀的非导电材质，所述传动轴及施力轴均为耐酸碱腐蚀的导电材质。
进一步的，所述阳极机构分为上阳极板及下阳极板，上阳极板与下阳极板支承于槽体内壁，网面与多列电池片平行等距布置，并通过铜扁与整流机正极连接。
进一步的，所述阴极机构包括导电滚轮、导电刷、导电支扁、导电主扁，导电滚轮固定于传动轴上，其圆周切面与电池片栅线电极接通，导电刷为耐磨导电材质，其内侧圆弧面与旋转的传动轴金属圆周面导通的同时，依次通过导电支扁、导电主扁固定后，与整流机负极连接。
进一步的，所述喷淋机构包括喷嘴、上支喷管、下支喷管、上主喷管、下主喷管、球阀，喷嘴均布于上支喷管及下支喷管适当位置，将循环过滤后的镀液均匀的以一定压力喷射到电池片表面，多个上支喷管与上主喷管连接，多个下支喷管与下主喷管连接，上下主喷管分别与球阀及流量计、压力表连接。
进一步的，所述打气机构包括喷嘴、喷管、主喷管、球阀，喷嘴均布固定于喷管适当位置，将鼓风机提供的鲜风经由球阀及主喷管通过喷嘴打入槽体底部药液内。
进一步的，所述排废机构包括废液排放机构、废气排放机构及布置于槽体内壁上部的吸风口，废液排放机构置于槽底，与厂务端废水处理设备对接，废气排放机构置于槽体外壁上端，通过设于槽体内壁上部的吸风口将药液气体吸出，并与厂务废气处理设备对接。
进一步的，所述阻液机构包括阻液滚轮、传动轴、受力齿轮、施力齿轮、施力轴，两个阻液滚轮固定于传动轴上，受力齿轮固定于传动轴两端，与施力齿轮相互啮合，多个施力齿轮固定于施力轴上，力矩施加于施力轴后，上/下阻液滚轮与槽体侧壁配合，在力矩的作用下以相反方向转动。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明采用该水平镀膜省去了电镀设备进出料端电池片在水平方向与垂直方向之间的转换过程，从而节约了制备电镀设备所需的成本，而且该电镀模式由于没有载片挂具，不存在垂直连续电镀由挂具所带来的残液无法去除的问题，进而提高了电池片的性能；同时，与垂直连续镀膜方式相比，在整个水平电镀过程中，由于不存在机构冲击的风险，电池片能够平稳顺畅的通过整个镀槽，另一方面减少了由于取放挂具造成的破片风险，降低了破片率，提高了生产良率；不使用挂具，避免了由于挂具本身变形造成的破片以及电镀时挂具在升降及横移时由机械冲击带来的触点移位，使栅线电极更均匀的通过电流，从而改善了电镀质量，也提高了生产良率；而且，没有挂具，减少了设备维护工作量，降低了人力成本和生产成本，对实现循环连续电镀，及电池生产的自动化流水作业具有深远的影响。
2、采用发明水平镀膜方式制备的HIT晶硅太阳能电池片栅线电极，其接触电阻和体电阻都很小，且制备速度快，生产效率高，可以制备较厚的导电层栅线电极，制成的导电层栅线电极内应力小，不易折断。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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。在附图中：
图1为本发明水平镀膜装置的轴侧视图；
图2为本发明水平镀膜装置的内部结构轴侧视图；
图3为本发明水平镀膜装置的俯视图；
图4为本发明水平镀膜装置的正视剖视图；
图5为本发明水平镀膜装置的槽内传送导电结构轴侧视图；
图6为本发明水平镀膜装置的槽内传送导电结构侧视图；
图7为本发明水平镀膜装置的槽内传送导电结构正视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
参考图1-图7，一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，包括电池片00、槽体10、传送机构20、阳极机构30、阴极机构40、喷淋机构50、打气机构60、排废机构70、循环过滤机构80、阻液机构90，所述槽体10顶部配有透明活动视窗101，所述传动机构20水平支承于槽体10两侧，所述电池片00通过传送机构20在槽体10内的镀液中向前移动，所述阳极机构30与阴极机构40设于槽体10内与整流机连接产生电场，所述喷淋机构50、打气机构60及循环过滤机构80将槽内铜离子均匀沉积到多列电池片00的栅线电极，所述循环过滤机构80经由溢流汇总口801通过循环泵及过滤机的循环过滤后，接入喷淋机构50，以保证镀液始终处于洁净状态；同时，循环机构在工作时，会源源不断地将搅拌制成存储于副槽的均匀药液并入喷淋机构50，以实现补液功能，所述槽体10的入口段和出口段分别设置有阻液机构90。
所述传动机构20包括限位滚轮201、支承滚轮202、传动轴203、隔套204、受力齿轮205、施力齿轮206和施力轴207，所述限位滚轮201在横向上分别将多列电池片00限定在一定的范围内，支承滚轮202固定于传动轴203上，并通过非导电隔套204均布于多列电池片00底部，受力齿轮205固定于传动轴203两端，并与施力齿轮206啮合来传递力矩，多个施力齿轮206按空间排布固定于施力轴207上，在动力传至施力轴207时，使得支承滚轮202与导电滚轮401一起驱使电池片向前移动。
所述限位滚轮201、支承滚轮202、隔套204、受力齿轮205、施力齿轮206均为耐酸碱腐蚀的非导电材质，所述传动轴203及施力轴207均为耐酸碱腐蚀的导电材质。
所述阳极机构30分为上阳极板301及下阳极板302，上阳极板301与下阳极板302支承于槽体10内壁，网面与多列电池片00平行等距布置，并通过铜扁与整流机正极连接。
所述阴极机构40包括导电滚轮401、导电刷402、导电支扁403、导电主扁404，导电滚轮401固定于传动轴203上，其圆周切面与电池片00栅线电极接通，导电刷402为耐磨导电材质，其内侧圆弧面与旋转的传动轴203金属圆周面导通的同时，依次通过导电支扁403、导电主扁404固定后，与整流机负极连接。
所述喷淋机构50包括喷嘴501、上支喷管502、下支喷管503、上主喷管504、下主喷管505、球阀506，喷嘴501均布于上支喷管501及下支喷管503适当位置，将循环过滤后的镀液均匀的以一定压力喷射到电池片表面，多个上支喷管502与上主喷管504连接，多个下支喷管503与下主喷管505连接，上下主喷管分别与球阀506及流量计、压力表连接。
所述打气机构60包括喷嘴601、喷管602、主喷管603、球阀604，喷嘴601均布固定于喷管602适当位置，将鼓风机提供的鲜风经由球阀604及主喷管603通过喷嘴打入槽体10底部药液内，使药液中的金属离子充分溶合，以提升沉积效果。
所述排废机构70包括废液排放机构701、废气排放机构及布置于槽体10内壁上部的吸风口703，废液排放机构701置于槽底，与厂务端废水处理设备对接，废气排放机构702置于槽体外壁上端，通过设于槽体10内壁上部的吸风口703将药液气体吸出，并与厂务废气处理设备对接。
所述阻液机构90包括阻液滚轮901、传动轴902、受力齿轮903、施力齿轮904、施力轴905，两个阻液滚轮901固定于传动轴902上，受力齿轮903固定于传动轴902两端，与施力齿轮904相互啮合，多个施力齿轮904固定于施力轴207上，力矩施加于施力轴207后，上/下阻液滚轮901与槽体侧壁配合，在力矩的作用下以相反方向转动，在阻液的同时，使多列电池片00顺畅通过。
工作时，完成前处理的多列HIT晶硅太阳能电池片00通过槽体10入口端的阻液机构90后，在传送机构20作用下在槽内移动；电池片00所在区域的槽内阳极机构30与阴极机构40与整流机接通后产生电场，在喷淋机构50、打气机构60及循环过滤机构80的作用下，将槽内铜离子均匀沉积到多列电池片00的栅线电极上，实现水平镀膜；然后再通过槽体10出口端的阻液机构90，进入后处理段。
本发明采用该水平镀膜省去了电镀设备进出料端电池片在水平方向与垂直方向之间的转换过程，从而节约了制备电镀设备所需的成本，而且该电镀模式由于没有载片挂具，不存在垂直连续电镀由挂具所带来的残液无法去除的问题，进而提高了电池片的性能；同时，与垂直连续镀膜方式相比，在整个水平电镀过程中，由于不存在机构冲击的风险，电池片能够平稳顺畅的通过整个镀槽，另一方面减少了由于取放挂具造成的破片风险，降低了破片率，提高了生产良率；不使用挂具，避免了由于挂具本身变形造成的破片以及电镀时挂具在升降及横移时由机械冲击带来的触点移位，使栅线电极更均匀的通过电流，从而改善了电镀质量，也提高了生产良率；而且，没有挂具，减少了设备维护工作量，降低了人力成本和生产成本，对实现循环连续电镀，及电池生产的自动化流水作业具有深远的影响。采用发明水平镀膜方式制备的HIT晶硅太阳能电池片栅线电极，其接触电阻和体电阻都很小，且制备速度快，生产效率高，可以制备较厚的导电层栅线电极，制成的导电层栅线电极内应力小，不易折断。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：包括电池片(00)、槽体(10)、传送机构(20)、阳极机构(30)、阴极机构(40)、喷淋机构(50)、打气机构(60)、排废机构(70)、循环过滤机构(80)、阻液机构(90)，所述传动机构(20)水平支承于槽体(10)两侧，所述电池片(00)通过传送机构(20)在槽体(10)内的镀液中向前移动，所述阳极机构(30)与阴极机构(40)设于槽体(10)内与整流机连接产生电场，所述喷淋机构(50)、打气机构(60)及循环过滤机构(80)将槽内铜离子均匀沉积到多列电池片(00)的栅线电极，所述循环过滤机构(80)经由溢流汇总口(801)通过循环泵及过滤机的循环过滤后，接入喷淋机构(50)，所述槽体(10)的入口段和出口段分别设置有阻液机构(90)。
2.根据权利要求1所述一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：所述槽体(10)顶部配有透明活动视窗(101)。
3.根据权利要求1所述一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：所述传动机构(20)包括限位滚轮(201)、支承滚轮(202)、传动轴(203)、隔套(204)、受力齿轮(205)、施力齿轮(206)和施力轴(207)，所述限位滚轮(201)在横向上分别将多列电池片(00)限定在一定的范围内，支承滚轮(202)固定于传动轴(203)上，并通过非导电隔套(204)均布于多列电池片(00)底部，受力齿轮(205)固定于传动轴(203)两端，并与施力齿轮(206)啮合来传递力矩，多个施力齿轮(206)按空间排布固定于施力轴(207)上，在动力传至施力轴(207)时，使得支承滚轮(202)与导电滚轮(401)一起驱使电池片向前移动。
4.根据权利要求3所述一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：所述限位滚轮(201)、支承滚轮(202)、隔套(204)、受力齿轮(205)、施力齿轮(206)均为耐酸碱腐蚀的非导电材质，所述传动轴(203)及施力轴(207)均为耐酸碱腐蚀的导电材质。
5.根据权利要求1所述一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：所述阳极机构(30)分为上阳极板(301)及下阳极板(302)，上阳极板(301)与下阳极板(302)支承于槽体(10)内壁，网面与多列电池片(00)平行等距布置，并通过铜扁与整流机正极连接。
6.根据权利要求1所述一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：所述阴极机构(40)包括导电滚轮(401)、导电刷(402)、导电支扁(403)、导电主扁(404)，导电滚轮(401)固定于传动轴(203)上，其圆周切面与电池片(00)栅线电极接通，导电刷(402)为耐磨导电材质，其内侧圆弧面与旋转的传动轴(203)金属圆周面导通的同时，依次通过导电支扁(403)、导电主扁(404)固定后，与整流机负极连接。
7.根据权利要求1所述一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：所述喷淋机构(50)包括喷嘴(501)、上支喷管(502)、下支喷管(503)、上主喷管(504)、下主喷管(505)、球阀(506)，喷嘴(501)均布于上支喷管(501)及下支喷管(503)适当位置，将循环过滤后的镀液均匀的以一定压力喷射到电池片表面，多个上支喷管(502)与上主喷管(504)连接，多个下支喷管(503)与下主喷管(505)连接，上下主喷管分别与球阀(506)及流量计、压力表连接。
8.根据权利要求1所述一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：所述打气机构(60)包括喷嘴(601)、喷管(602)、主喷管(603)、球阀(604)，喷嘴(601)均布固定于喷管(602)适当位置，将鼓风机提供的鲜风经由球阀(604)及主喷管(603)通过喷嘴打入槽体(10)底部药液内。
9.根据权利要求1所述一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：所述排废机构(70)包括废液排放机构(701)、废气排放机构及布置于槽体(10)内壁上部的吸风口(703)，废液排放机构(701)置于槽底，与厂务端废水处理设备对接，废气排放机构(702)置于槽体外壁上端，通过设于槽体(10)内壁上部的吸风口(703)将药液气体吸出，并与厂务废气处理设备对接。
10.根据权利要求1所述一种制备HIT晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置，其特征在于：所述阻液机构(90)包括阻液滚轮(901)、传动轴(902)、受力齿轮(903)、施力齿轮(904)、施力轴(905)，两个阻液滚轮(901)固定于传动轴(902)上，受力齿轮(903)固定于传动轴(902)两端，与施力齿轮(904)相互啮合，多个施力齿轮(904)固定于施力轴(207)上，力矩施加于施力轴(207)后，上/下阻液滚轮(901)与槽体侧壁配合，在力矩的作用下以相反方向转动。
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