CN201858883U - 太阳能组件固化设备的单层扫描式加热风道 - Google Patents

Abstract

一种太阳能组件固化设备的单层扫描式加热风道，包括上料台、加热通道、下料台、输送网带、加热装置、抽风口、进风口和机架，加热通道分为预热段、固化段和冷却段，在加热通道的上下层设有热气流风道，输送网带位于加热通道的物流通道中，加热装置设置在物流通道的上下侧面上，抽风口开设在固化段的中心位置，进风口设置在预热段和冷却段的最外端，抽风口和进风口都与热气流风道相通，当放置在输送网带上的电池组件依次流经预热段、固化段和冷却段时，电池组件的上下两面同时加热，且升温均匀，固化温度稳定，冷却速度平缓，使组件的交联度均匀，不仅能保证电池组件的固化质量，而且固化速度快，效率高。

Description

太阳能组件固化设备的单层扫描式加热风道

技术领域：

本实用新型涉及晶体硅太阳能组件固化炉，尤其涉及晶体硅太阳能组件固化炉的单层扫描式加热风道。

背景技术：

太阳能电池发电利用的是半导体硅材料的量子效应，直接把太阳能光谱中的可见光转变为电能，可是硅晶片若直接暴露于大气中，其光电转换节能会衰减，为保证组件在室外条件下使用20-25年，必须要有良好的封装，以满足使用中对防风、防尘、防湿、防腐蚀等条件的要求。研究实验表明，电池的失效，问题往往出在组件的封装上。为此采用透明、耐光抗老化、粘结性好、能承受大气变化且具有弹性的EVA胶层将太阳能电池封装，并和上层保护材料玻璃、下层保护材料TPT(聚氟乙烯复合膜)粘合为一体，构成太阳能组件。

EVA是晶体硅太阳能电池封装中应用最广泛的一种热固性树脂，在常温条件下具有抗粘连性，但在热压条件下便发生熔融粘结与交联固化。加热温度的均匀性决定其交联的一致性，太阳能电池封装后，要求玻璃、电池串和背膜三者间的EVA必须有均匀而牢固的粘合交联度。交联度是指EVA分子经交联反应达到不熔的凝胶固化的程度。EVA不仅是起粘接密封作用，而且对太阳电池的质量与寿命起着至关重要的作用，从某种意义上说，太阳能电池板的寿命由EVA决定。

目前，太阳能电池封装工艺通常有两种，第一种是层压固化合成法，将玻璃、EVA、太阳能电池串、EVA、背膜依次放在层压机上，由层压机一次完成层压和加热固化，俗称“一步法”，层压机是真空层压工艺使用的主要设备，它的作用就是在真空条件下对EVA进行加热加压，实现EVA的固化，达到对太阳电池密封的目的。层压工艺要达到的要求是EVA交联度在75-85％；EVA与玻璃和TPT粘合紧密(剥离强度，玻璃/EVA大于30N/cm，TPT/EVA大于15N/cm)，电池片无位移，组件无明显的气泡。“一步法”的层压工艺虽然方便省力，却也带来了很多问题：一是开始阶段温度就很高，EVA会很快被熔化，这样就不利于组件内部间隙间的空气被抽出，容易造成气泡；二是开始阶段温度就很高，EVA会很快开始交联，交联度不能得到很好的控制。这种封装法所用的层压机既要具备层压功能，又要具备均匀加热功能，设备投资很大，产能较低。

第二种是“两步法”，将层压和固化分两步进行，首先将玻璃、EVA、太阳能电池串、EVA、背膜组件在层压机中抽真空层压，使其表面平整，去除EVA层间的小气泡，然后再将层压后的组件集中放置在烘箱中进行高温固化，这样一次固化量较大，层压机和烘箱配合使用生产量较大，设备投资成本较低。

“两步法”又分为间断式多层固化和连续式多层固化，间断式多层固化是将层压后的组件用烘箱集中进行加热固化的，由于烘箱的腔体较大，烘箱内放置了若干层待固化组件，烘箱加热一般采用侧方进风的方式，加热管设置在风道内，烘箱内的温度均匀性很难控制，在实际固化过程中，各组件间的EVA交联度存在较大差别，很难达到人们预期的固化效果，交联度的均匀性不易控制。连续式多层固化是将多层组件放置在固化架上通过一个超大加热通道，这种方式较间断式多层固化优越，能够使同一块组件的交联度较为均匀，但是多层的组件一起固化使得上下层的组件交联度均匀性仍然差异较大，无法控制在理想的范围内。

目前国内使用的太阳能组件固化炉主要以多层固化为主，以苏州汇科为代表的间断式多层固化炉是最早的单边侧面进风加热的固化设备，单边加热造成温度不均匀从而使得组件交联度不均匀。以上海高潮为代表的间断式多层固化设备作了改进，在固化炉内装载多层层压件的小车可以旋转，箱体两侧边进风加热，然而这种放式生产的组件交联度仍然不均匀。以南京年达炉业科技有限公司为代表的连续式多层固化炉是将物架设置在传输装置上，物料架依次通过预热区、保温区和冷却区，可提高产量，然而由于其多层的结构使得上下位置的EVA交联度仍然不均匀。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种太阳能组件固化设备的单层扫描式加热风道，它能使热流平行于传输方向在固化箱内均匀流动，对层压后的电池组件进行连续而均匀的固化，保证每块组件的环境一致，热量可循环利用，组件的固化温度容易控制，交联度均匀，成品率较高。

本实用新型所采用的技术方案是：

所述太阳能组件固化设备的单层扫描式加热风道，其特征是：包括上料台、加热通道、下料台、输送网带、加热装置、抽风口、进风口和机架，所述上料台、加热通道和下料台依次固定在机架上，加热通道为直线型，它分为预热段、固化段和冷却段，预热段对应上料台，冷却段对应下料台，在加热通道的上下层设有由隔热层围合成的热气流风道，输送网带位于加热通道的物流通道中，加热装置设置在物流通道的上下侧面上，且加热装置在固化段的设置密度是预热段和冷却段分布密度的2～6倍，加热装置在预热段内的分布密度按递增方式排布，加热装置在冷却段内的分布密度按递减方式排布，加热装置在固化段内均匀排布，抽风口开设在固化段的中心位置，且抽风口与热气流风道相通，进风口设置在预热段和冷却段的最外端，进风口与热气流风道相通，待固化的电池组件等间距地放置在输送网带上。

由于将加热通道设计成三层空间的结构，上下为由隔热层围合成为热气流风道，中间为物流通道，加热装置设置在物流通道的上下侧面上，加热通道沿直线方向分为预热段、固化段和冷却段三区域，且加热装置在固化段的设置密度是预热段和冷却段分布密度的2～6倍，加热装置在预热段内的分布密度按递增方式排布，加热装置在冷却段内的分布密度按递减方式排布，加热装置在固化段内均匀排布，这样就能使固化段内温度均匀，并处于电池组件最佳的固化温度范围内，而在预热段内形成递增的温度场，在冷却段内形成递减温度场；由于在固化段的中心位置设有抽风口，且抽风口与热气流风道相通，在预热段和冷却段的最外端均设有进风口，且进风口也与热气流风道相通，这样就实现了固化段内的余热循环利用，将待固化的电池组件等间距地放置在输送网带上，由输送网带带动依次流经预热段、固化段和冷却段，由于电池组件的上下两面同时加热，且升温均匀，固化温度稳定，冷却速度平缓，使组件的交联度均匀，不仅能保证电池组件的固化质量，而且固化速度快，效率高。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为加热通道的分段示意图；

图3为加热通道的截面示意图；

图中：1-上料台；2-加热通道；3-下料台；4-输送网带；5-加热装置；6-抽风口；7-进风口；8-机架；9-电池组件；21-预热段；22-固化段；23-冷却段；24-隔热层；25-热气流风道；26-物流通道。

具体实施方式：

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：

所述太阳能组件固化设备的单层扫描式加热风道，如图1～图3所示，它包括上料台1、加热通道2、下料台3、输送网带4、加热装置5、抽风口6、进风口7和机架8，所述上料台1、加热通道2和下料台3依次固定在机架8上，加热通道2为直线型，它分为预热段21、固化段22和冷却段23，预热段21对应上料台1，冷却段23对应下料台3，在加热通道2的上下层设有由隔热层24围合成的热气流风道25，输送网带4位于加热通道2的物流通道26中，加热装置5设置在物流通道26的上下侧面上，且加热装置5在固化段22的设置密度是预热段21和冷却段23分布密度的2～6倍，加热装置5在预热段21内的分布密度按递增方式排布，加热装置5在冷却段23内的分布密度按递减方式排布，加热装置5在固化段22内均匀排布，抽风口6开设在固化段22的中心位置，且抽风口6与热气流风道25相通，进风口7设置在预热段21和冷却段23的最外端，进风口7与热气流风道25相通，待固化的电池组件9等间距地放置在输送网带4上。

Claims (1)

1.一种太阳能组件固化设备的单层扫描式加热风道，其特征是：包括上料台(1)、加热通道(2)、下料台(3)、输送网带(4)、加热装置(5)、抽风口(6)、进风口(7)和机架(8)，所述上料台(1)、加热通道(2)和下料台(3)依次固定在机架(8)上，加热通道(2)为直线型，它分为预热段(21)、固化段(22)和冷却段(23)，预热段(21)对应上料台(1)，冷却段(23)对应下料台(3)，在加热通道(2)的上下层设有由隔热层(24)围合成的热气流风道(25)，输送网带(4)位于加热通道(2)的物流通道(26)中，加热装置(5)设置在物流通道(26)的上下侧面上，且加热装置(5)在固化段(22)的设置密度是预热段(21)和冷却段(23)分布密度的2～6倍，加热装置(5)在预热段(21)内的分布密度按递增方式排布，加热装置(5)在冷却段(23)内的分布密度按递减方式排布，加热装置(5)在固化段(22)内均匀排布，抽风口(6)开设在固化段(22)的中心位置，且抽风口(6)与热气流风道(25)相通，进风口(7)设置在预热段(21)和冷却段(23)的最外端，进风口(7)与热气流风道(25)相通，待固化的电池组件(9)等间距地放置在输送网带(4)上。

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