CN205159348U - 晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，包括：用于叠放电池片的硅片篮，用于传送硅片篮的传送线，沿传送线输送方向依次设置的多个工艺腔，以及用于隔断各工艺腔的多个升降门。本实用新型缺陷钝化处理装置，能对硅片中的杂质与缺陷进行钝化，减小硅片体内的复合，提高电池的效率；同时，还能对晶体硅太阳电池进行抗光衰处理，使晶体硅太阳电池的光衰减小。

Description

晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置

技术领域

本实用新型涉及晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置。

背景技术

晶体硅太阳能电池片是目前光伏市场的主流产品。目前的晶体硅太阳电池所使用的衬底主要是掺硼的P型硅片，在拉晶过程中石英坩埚中的氧不可避免的会融入硅晶体，因此，在一般的硅片中都会存在较大含量的氧。在光照情况下，硅片中的氧会与硼结合形成B-O复合体，该B-O复合体具有较高的复合活性，导致硅片少子寿命下降，从而使电池片效率大幅下降，这种由于光照引起的太阳电池效率的衰减被称之为光致衰减（LID）。在背面钝化很好的PERC电池上，光致衰减的问题更加严重。光致衰减使太阳电池在使用过程中的发电量明显下降，是太阳电池应用遇到的主要问题之一;另外，在电池片的制作过程中，不可避免的会在电池片体内引入杂质与缺陷，具有复合活性的杂质与缺陷会导致电池片体内复合增加，从而降低电池效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其能对晶体硅太阳电池中的杂质与缺陷进行钝化，使电池效率升高，同时，还能对BO复合体进行钝化，从而达到抗光衰的目的，使晶体硅太阳电池光衰减小。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，包括：用于叠放电池片的硅片篮，用于传送硅片篮的传送线，沿传送线输送方向依次设置的多个工艺腔，以及用于隔断各工艺腔的多个升降门；

所述传送线贯穿各工艺腔；所述传送线包括：用于承载并水平传送硅片篮的两排滚轴，以及驱动各滚轴转动的传动机构；

所述工艺腔包括：沿传送线输送方向依次设置的第一处理腔、第二处理腔和后处理腔；

所述第一处理腔、第二处理腔内部分别设有一对上下设置的可升降平置电极板，该对电极板连接外部电源，并可在驱动装置的驱动下夹紧电池片，对电池片施加直流（正向或反向）或交流电压；

上述一对电极板包括：用于抵靠硅片篮中最上层电池片顶面的上电极板，用于抵靠硅片篮中最下层电池片底面的下电极板；

上述驱动装置包括：位于上电极板上方、驱动上电极板升降的上驱动装置，位于下电极板下方、驱动下电极板升降的下驱动装置；

所述后处理腔设有散热装置和温度传感器。

优选的，所述上电极板配有用于检测硅片篮中最上层电池片顶面压力的上压力传感器；所述下电极板配有用于检测硅片篮中最下层电池片底面压力的下压力传感器。

优选的，所述上驱动装置配有下降缓冲机构；所述下驱动装置配有上升缓冲机构。

优选的，所述上驱动装置包括：连接并驱动上电极板升降的竖置上升降杆，以及连接并驱动上升降杆升降的上气缸；

所述下驱动装置包括：连接并驱动下电极板升降的竖置下升降杆，以及连接并驱动下升降杆升降的下气缸。

优选的，所述上升降杆配有下降缓冲机构；该下降缓冲机构包括：与上升降杆固定的上挡板，以及设于该上挡板正下方的竖置上缓冲弹簧；该上缓冲弹簧的底端固定；

所述下升降杆配有上升缓冲机构；该上升缓冲机构包括：与下升降杆固定的下挡板，以及设于该下挡板正上方的竖置下缓冲弹簧；该下缓冲弹簧的顶端固定。

优选的，各工艺腔都设有用于检测硅片篮位置的光电开关。

优选的，所述上电极板、下电极板分别设有散热片。

优选的，所述第一处理腔、第二处理腔还分别设有：用于加速上电极板散热片散热的上散热装置，用于加速下电极板散热片散热的下散热装置。

优选的，所述两排滚轴对称设置，两排滚轴中任一单排滚轴都由位于同一水平面内的多个相互平行的滚轴组成，且各滚轴都垂直于传送线的输送方向；所述传动机构包括与各滚轴一一对应连接的同步轮。

优选的，所述工艺腔包括：沿传送线输送方向依次设置的预处理腔、第一处理腔、第二处理腔和后处理腔；所述预处理腔内通入含氢气氛。

本实用新型的优点和有益效果在于：提供一种晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其能对晶体硅太阳电池中的杂质与缺陷进行钝化，使电池效率升高，同时，还能对BO复合体进行钝化，从而达到抗光衰的目的，使晶体硅太阳电池光衰减小。

本实用新型晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置的工作过程如下：将电池片（硅片）平置叠放于硅片篮中，使硅片篮中各电池片的正面电极朝向一致，再将硅片篮置于传送线上。传送线可将硅片篮输送至第一处理腔（第一通电腔）；第一处理腔的光电开关检测到硅片篮到位后，传送线停止，第一处理腔两侧的升降门关闭，第一处理腔内的一对电极板（上电极板、下电极板）在驱动装置（上驱动装置、下驱动装置）的驱动下夹紧硅片篮中的电池片，该对电极板连接外部电源，对电池片施加直流（正向或反向）或交流电压，进行一次通电处理，在通电处理过程中，第一处理腔的上散热装置、下散热装置工作，辅助散热降温（电池片在通电过程中会发热）；一次通电处理完成后，上电极板、下电极板复位，第一处理腔两侧的升降门打开，传送线再将硅片篮输送至第二处理腔（第二通电腔）；同理，在第二处理腔内完成二次通电处理，传送线再将硅片篮输送至后处理腔（冷却腔）；后处理腔的光电开关检测到硅片篮到位后，传送线停止，后处理腔两侧的升降门关闭，散热装置工作，后处理腔的温度传感器监测温度，电池片在后处理腔内冷却至一定温度，冷却完成后，后处理腔两侧的升降门打开，传送线再将硅片篮输送至下一工位。

电池片在通电腔（第一处理腔、第二处理腔）内接受（直流或交流电压）通电处理，能起到降低光衰的效果，直流电压可以是正向电压或反向电压。

可将多个硅片篮间隔一定距离先后置于传送线上，两个通电腔（第一处理腔、第二处理腔）的设置，可以将单个硅片篮的通电处理分两次（一次通电处理、二次通电处理）进行，增加整个晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置的工作效率。

本实用新型中的预处理腔（气氛腔）作为一个可增选的工艺腔，可以设置于第一处理腔前道，当电池片置于预处理腔的含氢气氛中，可以使更多的氢进入到电池片体内，这些进入电池片体内的氢，经过第一处理腔和第二处理腔的载流子注入处理后，会有效的对电池片体内的杂质和缺陷进行钝化。需要声明的是，虽然预处理腔的设置可提高整个缺陷钝化处理装置的工作效率，但去除预处理腔，本实用新型晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置也能正常工作。即硅片篮中的电池片不经过预处理腔的预处理，也可直接进入通电腔（第一处理腔、第二处理腔）进行处理。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的示意图；

图2是本实用新型实施例2的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型具体实施的技术方案是：

实施例1

如图1所示，一种晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，包括：用于叠放电池片的硅片篮1，用于传送硅片篮1的传送线2，沿传送线2输送方向依次设置的多个工艺腔，以及用于隔断（封闭）各工艺腔的多个升降门3；

所述传送线2贯穿各工艺腔；所述传送线2包括：用于承载并水平传送硅片篮1的两排滚轴，以及驱动各滚轴转动的传动机构；

所述工艺腔包括：沿传送线2输送方向依次设置第一处理腔42、第二处理腔43和后处理腔44；

所述第一处理腔42、第二处理腔43内部分别设有一对上下设置的可升降平置电极板，该对电极板连接外部电源，并可在驱动装置的驱动下夹紧电池片，对电池片施加直流（正向或反向）或交流电压；

上述一对电极板包括：用于抵靠硅片篮1中最上层电池片顶面的上电极板51，用于抵靠硅片篮1中最下层电池片底面的下电极板52；

上述驱动装置包括：位于上电极板51上方、驱动上电极板51升降的上驱动装置，位于下电极板52下方、驱动下电极板52升降的下驱动装置；

所述后处理腔44设有散热装置（散热风扇）441和温度传感器442。

所述上电极板51配有用于检测硅片篮1中最上层电池片顶面压力的上压力传感器111；所述下电极板52配有用于检测硅片篮1中最下层电池片底面压力的下压力传感器112。

所述上驱动装置包括：连接并驱动上电极板51升降的竖置上升降杆61，以及连接并驱动上升降杆61升降的上气缸71；

所述下驱动装置包括：连接并驱动下电极板52升降的竖置下升降杆62，以及连接并驱动下升降杆62升降的下气缸72。

所述上升降杆61配有下降缓冲机构；该下降缓冲机构包括：与上升降杆61固定的上挡板81，以及设于该上挡板81正下方的竖置上缓冲弹簧91；该上缓冲弹簧91的底端固定；

所述下升降杆62配有上升缓冲机构；该上升缓冲机构包括：与下升降杆62固定的下挡板82，以及设于该下挡板82正上方的竖置下缓冲弹簧92；该下缓冲弹簧92的顶端固定。

各工艺腔都设有用于检测硅片篮1位置（是否到位）的光电开关10。

所述上电极板51、下电极板52分别设有散热片。

所述第一处理腔42、第二处理腔43还分别设有：用于加速上电极板51散热片散热的上散热装置101，用于加速下电极板52散热片散热的下散热装置102。

所述两排滚轴对称设置，两排滚轴中任一单排滚轴都由位于同一水平面内的多个相互平行的滚轴组成，且各滚轴都垂直于传送线2的输送方向。

所述传动机构包括与各滚轴一一对应连接的同步轮。

所述硅片篮1顶部敞口，所述硅片篮1底部设有用于让下电极板52通过的通孔。

所述第一处理腔42、第二处理腔43内部，传送线2的两排滚轴的间距能够让下电极板52通过。

本实用新型晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置的工作过程如下：将电池片（硅片）平置叠放于硅片篮1中，使硅片篮1中各电池片的正面电极朝向一致，再将硅片篮1置于传送线2上。传送线2可将硅片篮1输送至第一处理腔（第一通电腔）42；第一处理腔42的光电开关10检测到硅片篮1到位后，传送线2停止，第一处理腔42两侧的升降门3关闭，第一处理腔42内的一对电极板（上电极板51、下电极板52）在驱动装置（上驱动装置、下驱动装置）的驱动下夹紧硅片篮1中的电池片，该对电极板连接外部电源，对电池片施加直流（正向或反向）或交流电压，进行一次通电处理，在通电处理过程中，第一处理腔42的上散热装置101、下散热装置102工作，辅助散热降温（电池片在通电过程中会发热）；一次通电处理完成后，上电极板51、下电极板52复位，第一处理腔42两侧的升降门3打开，传送线2再将硅片篮1输送至第二处理腔（第二通电腔）43；同理，在第二处理腔43内完成二次通电处理，传送线2再将硅片篮1输送至后处理腔（冷却腔）44；后处理腔44的光电开关10检测到硅片篮1到位后，传送线2停止，后处理腔44两侧的升降门3关闭，散热装置441工作，后处理腔44的温度传感器442监测温度，电池片在后处理腔44内冷却至一定温度，冷却完成后，后处理腔44两侧的升降门3打开，传送线2再将硅片篮1输送至下一工位。

电池片在通电腔（第一处理腔42、第二处理腔43）内接受（直流或交流电压）通电处理，能起到降低光衰的效果，直流电压可以是正向电压或反向电压。

可将多个硅片篮1间隔一定距离先后置于传送线2上，两个通电腔（第一处理腔42、第二处理腔43）的设置，可以将单个硅片篮1的通电处理分两次（一次通电处理、二次通电处理）进行，增加整个晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置的工作效率，提高产能。

实施例2

如图2所示，在实施例1的基础上，本实用新型中的预处理腔（气氛腔）41作为一个可增选的工艺腔，可以设置于第一处理腔42前道，所述预处理腔41内通入含氢气氛；当电池片置于预处理腔41的含氢气氛中，可以使更多的氢进入到电池片体内，这些进入电池片体内的氢，经过第一处理腔42和第二处理腔43的载流子注入处理后，会有效的对电池片体内的杂质和缺陷进行钝化。需要声明的是，虽然预处理腔41的设置可提高整个缺陷钝化处理装置的工作效率，但去除预处理腔41，本实用新型晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置也能正常工作。即硅片篮1中的电池片不经过预处理腔41的预处理，也可直接进入通电腔（第一处理腔42、第二处理腔43）进行处理。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，包括：用于叠放电池片的硅片篮，用于传送硅片篮的传送线，沿传送线输送方向依次设置的多个工艺腔，以及用于隔断各工艺腔的多个升降门；

所述传送线贯穿各工艺腔；所述传送线包括：用于承载并水平传送硅片篮的两排滚轴，以及驱动各滚轴转动的传动机构；

所述工艺腔包括：沿传送线输送方向依次设置的第一处理腔、第二处理腔和后处理腔；

所述第一处理腔、第二处理腔内部分别设有一对上下设置的可升降平置电极板，该对电极板连接外部电源，并可在驱动装置的驱动下夹紧电池片，对电池片施加直流或交流电压；

上述一对电极板包括：用于抵靠硅片篮中最上层电池片顶面的上电极板，用于抵靠硅片篮中最下层电池片底面的下电极板；

上述驱动装置包括：位于上电极板上方、驱动上电极板升降的上驱动装置，位于下电极板下方、驱动下电极板升降的下驱动装置；

所述后处理腔设有散热装置和温度传感器。

2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，所述上电极板配有用于检测硅片篮中最上层电池片顶面压力的上压力传感器；所述下电极板配有用于检测硅片篮中最下层电池片底面压力的下压力传感器。

3.根据权利要求1或2所述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，所述上驱动装置配有下降缓冲机构；所述下驱动装置配有上升缓冲机构。

4.根据权利要求3所述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，所述上驱动装置包括：连接并驱动上电极板升降的竖置上升降杆，以及连接并驱动上升降杆升降的上气缸；所述下驱动装置包括：连接并驱动下电极板升降的竖置下升降杆，以及连接并驱动下升降杆升降的下气缸。

5.根据权利要求4所述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，所述上升降杆配有下降缓冲机构；该下降缓冲机构包括：与上升降杆固定的上挡板，以及设于该上挡板正下方的竖置上缓冲弹簧；该上缓冲弹簧的底端固定；

所述下升降杆配有上升缓冲机构；该上升缓冲机构包括：与下升降杆固定的下挡板，以及设于该下挡板正上方的竖置下缓冲弹簧；该下缓冲弹簧的顶端固定。

6.根据权利要求5所述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，各工艺腔都设有用于检测硅片篮位置的光电开关。

7.根据权利要求6所述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，所述上电极板、下电极板分别设有散热片。

8.根据权利要求7所述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，所述第一处理腔、第二处理腔还分别设有：用于加速上电极板散热片散热的上散热装置，用于加速下电极板散热片散热的下散热装置。

9.根据权利要求8所述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，所述两排滚轴对称设置，两排滚轴中任一单排滚轴都由位于同一水平面内的多个相互平行的滚轴组成，且各滚轴都垂直于传送线的输送方向；所述传动机构包括与各滚轴一一对应连接的同步轮。

10.根据权利要求9所述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置，其特征在于，所述工艺腔包括：沿传送线输送方向依次设置的预处理腔、第一处理腔、第二处理腔和后处理腔；所述预处理腔内通入含氢气氛。