CN207651452U - 快速热处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种快速热处理装置，采用链式炉结构，包括用于传送电池片的链式传送带、加热组件、光源组件、冷却组件、用于隔离光源组件的黑色遮光部件一、用于隔离反射光的黑色遮光部件二和炉体，加热组件、光源组件和冷却组件设于炉体内，且加热组件、光源组件和冷却组件依次设于链式传送带的上方，加热组件设于链式传送带的进料端，冷却组件设于链式传送带的出料端，黑色遮光部件一设于光源组件的侧部，且黑色遮光部件一设于光源组件和冷却组件间；该种快速热处理装置，通过使用黑色遮光部件一和黑色遮光部件二后产出的电池片具有更高的转换效率，并具有更低的光致衰减，提升了经济收益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种快速热处理装置。
背景技术
太阳能电池是利用光伏效应，将光能转化为电能的器件。目前主流的商业化电池的基底是晶体硅材料。大部门晶体硅的材料是p型晶体硅。常规的商业化晶体硅太阳出于成本考虑，使用掺硼p型硅片，经过制作减反射织构，磷扩散，去边，去PSG，正面镀膜，正反面丝网印刷电极以及共烧，之后分拣测试等步骤。高效的晶体硅太阳电池结构是使用p型硅片，经过制作减反射织构，磷扩散，去边，去PSG，背面制作钝化层，背面镀膜，正面镀膜，背面激光开槽，正反面丝网印刷电极以及共烧，抗光致衰减处理，再分拣测试等步骤。
近几年，背面钝化技术快速进步，设备也已经逐渐量产化。P型电池陆续转向新的PERC结构电池。高效率的p型晶体硅电池转换效率超过22%已经可以实现。掺硼p型PERC电池由于其受到光照的影响会导致效率衰减的问题严重，在不做任何处理的情况下，在一定条件下的光致衰减比例达到3%至10%，甚至更高。一般给予客户承诺的光致衰减小于3%。目前，越来越多的电池片供应商，客户都将光致衰减列为最重要的质量标准之一，目前光致衰减检测没有统一的国家标准，常规做法是使用1000kW/m2的辐照度，对电池片进行5小时或者以上的曝晒。
解决掺硼p型晶体硅高效电池光致衰减的其中一种方法就是，对成品电池进行快速热处理，一般快速热处理使用的辐照度大于1kW/m2，温度在200℃至300℃之间，使得经过该设备的电池片在相同条件下的光致衰减比例可以控制在2%以内。符合客户要求的质量标准。现有技术由于电池片离开光源区域以后，依然会受到尾部光源区域的光照影响，导致了处理完成的电池片在一定程度上恢复到了未处理的状态。因此，经过快速热处理设备的电池片，效率会有一定的下降，且仍然有一定的光致衰减。需要改进设备的设计来实现效率的不下降以及光致衰减的进一步降低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种快速热处理装置，解决现有技术中存在的效率下降的问题，同时能够进一步降低光致衰减。
本实用新型的技术解决方案是：
一种快速热处理装置，采用链式炉结构，包括用于传送电池片的链式传送带、加热组件、光源组件、冷却组件、用于隔离光源组件的黑色遮光部件一、用于隔离反射光的黑色遮光部件二和炉体，加热组件、光源组件和冷却组件设于炉体内，且加热组件、光源组件和冷却组件依次设于链式传送带的上方，加热组件设于链式传送带的进料端，冷却组件设于链式传送带的出料端，黑色遮光部件一设于光源组件的侧部，且黑色遮光部件一设于光源组件和冷却组件间，黑色遮光部件二的一端设于光源组件的下方，黑色遮光部件二的另一端设于冷却组件的下方。
进一步地，光源组件与链式传送带的垂直距离为5-20cm，黑色遮光部件一的下边缘与链式传送带的垂直距离为2~9mm。
进一步地，黑色遮光部件二的长度0.3~1m，黑色遮光部件二的宽度大于灯管长度。
进一步地，黑色遮光部件一和黑色遮光部件二均采用黑色隔热材料制成。
进一步地，黑色遮光部件一采用金属材质或者碳化硅材质制成，黑色遮光部件二采用金属材质或者碳化硅材质制成。
进一步地，光源组件采用金卤灯、卤素灯或LED，光源组件的辐照度为1-100kW/m2。
进一步地，加热组件的长度为0.1m-2m，光源组件的长度为1m-5m，冷却组件的长度0.1m-5m。
进一步地，加热组件的加热温度为25℃-1000℃。
进一步地，链式传送带采用金属材质制成的网格结构，链式传送带的传送速度为10mm/min-10000mm/min。
进一步地，黑色遮光部件二固定在链式传送带的传送带闭环中。
本实用新型的有益效果是：该种快速热处理装置，通过使用黑色遮光部件一和黑色遮光部件二后产出的电池片具有更高的转换效率，并具有更低的光致衰减，提升了经济收益。
附图说明
图1是本实用新型实施例快速热处理装置的结构示意图；
其中：1-链式传送带，2-加热组件，3-光源组件，4-冷却组件，5-黑色遮光部件一，6-黑色遮光部件二，7-电池片，8-炉体。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
一种快速热处理装置，采用链式炉结构，包括用于传送电池片7的链式传送带1、加热组件2、光源组件3、冷却组件4、用于隔离光源组件3、黑色遮光部件一5、用于隔离反射光的黑色遮光部件二6和炉体8，加热组件2、光源组件3和冷却组件4设于炉体8内，且加热组件2、光源组件3和冷却组件4依次设于链式传送带1的上方，加热组件2设于链式传送带1的进料端，冷却组件4设于链式传送带1的出料端，黑色遮光部件一5设于光源组件3的侧部，且黑色遮光部件一5设于光源组件3和冷却组件4间，黑色遮光部件二6的一端设于光源组件3的下方，黑色遮光部件二6的另一端设于冷却组件4的下方。
该种快速热处理装置，通过使用遮光部件一和遮光部件二后产出的电池片7具有更高的转换效率，并具有更低的光致衰减，提升了经济收益。
该种快速热处理装置中，黑色遮光部件一5紧贴光源组件3的侧部且位于链式传送带1的尾部上方，黑色遮光部件下方满足一片电池片7通过，使得该电池片7一旦离开光源组件3，便不再受到光源的照射。电池片7置放于链式传送带1上，离开光源区域后快速冷却降温。黑色遮光部件二6位于链式传送带1的尾部中间区域，使得电池片7在离开光源区域以后，便不再受到反射光的照射，有效减少光反射，加快电池降温。
光源组件3与链式传送带1的垂直距离为5-20cm，黑色遮光部件一5与光源组件3垂直设置，黑色遮光部件一5的下边缘与链式传送带1的垂直距离为2~9mm。黑色遮光部件一5的下边缘仅够一片电池片7通过。黑色遮光部件二6的长度0.3~1m，黑色遮光部件二6的宽度大于灯管长度，能够有效地阻挡反射光。
黑色遮光部件一5和黑色遮光部件二6为黑色隔热材料，例如铸铁，或者石墨。黑色遮光部件一5采用金属材质或者碳化硅材质制成，黑色遮光部件二6采用金属材质或者碳化硅材质制成。
加热组件2的加热温度为25℃-1000℃。光源组件3采用金卤灯、卤素灯或LED，光源组件3的辐照度为1-100kW/m2。加热组件2的长度为0.1m-2m，光源组件3的长度为1m-5m，冷却组件4的长度0.1m-5m。链式传送带1采用金属材质制成的网格结构，链式传送带1的传送速度为10mm/min-10000mm/min。
实施例1
使用边长156.75mm，对径210mm，厚度190um的掺硼p型硅片，经过制作减反射织构，磷扩散，去边，去PSG，背面制作钝化层，背面镀膜，正面镀膜，背面激光开槽，正反面丝网印刷电极以及共烧，制作成正面五主栅线设计的Perc电池。通过优选的快速退火炉抗光致衰减工艺，辐照度50kW/m2，温度250℃，传送速度3000mm/min；带有黑色遮光部件一5，该部件紧贴光源组件3，距离金属链式传送带1高度为8mm，有效的隔离了光源区域和非光源区域；带有黑色遮光部件二6，该部件在光源区域下方的长度为0.5m，在非光源区域下方的长度为0.3m，有效的阻挡了反射光。制作出的电池片7的电性能参数如下表1：
表1 实施例1与对比例1制作出的电池片7的电性能参数
| 实验组 | EFF（%） | Voc（V） | Isc（A） | FF（%） |
| 实施例1 | 21.471 | 0.6765 | 9.726 | 79.727 |
| 对比例1 | 21.441 | 0.6760 | 9.719 | 79.731 |
由表1可知，实施例1的方案在电池片7上获得了0.030%的效率提升。
将经过快速退火炉的电池片7使用1000kW/m2的辐照度，经过5小时的曝晒，得到如下表2的电性能参数：
表2 实施例1与对比例1制作出的电池片7的电性能参数
| 实验组 | EFF（%） | Voc（V） | Isc（A） | FF（%） | 衰减比例 |
| 实施例1 | 21.248 | 0.6753 | 9.702 | 79.237 | 1.04% |
| 对比例1 | 21.184 | 0.6742 | 9.689 | 79.231 | 1.20% |
由表2可知，实施例1的方案在电池片7上降低了0.16%的光致衰减。
对比例1
使用和实施例1中相同的电池片7，使用现有技术的快速退火炉，辐照度50kW/m2，温度250℃，传送速度3000mm/min；没有实施例1中所述遮光部件一或者遮光部件二。经过现有技术的快速退火炉以后，将电池片7使用和实施例1中所述相同条件的曝晒。
实施例2
使用边长156.75mm，对径210mm，厚度190um的掺硼p型硅片，经过制作减反射织构，磷扩散，去边，去PSG，背面制作钝化层，背面镀膜，正面镀膜，背面激光开槽，正反面丝网印刷电极以及共烧，制作成正面五主栅线设计的Perc电池。通过优选的快速退火炉抗光致衰减工艺，辐照度50kW/m2，温度250℃，传送速度3000mm/min；带有黑色遮光部件一5，该部件紧贴光源区域，距离金属链式传送带1高度为5mm，有效的隔离了光源区域和非光源区域；带有黑色遮光部件二6，该部件在光源区域下方的长度为0.5m，在非光源区域下方的长度为0.3m，有效的阻挡了反射光。制作出的电池片7的电性能参数如下表3：
表3 实施例2与对比例2制作出的电池片7的电性能参数
| 实验组 | EFF（%） | Voc（V） | Isc（A） | FF（%） |
| 实施例2 | 21.445 | 0.6761 | 9.720 | 79.729 |
| 对比例2 | 21.409 | 0.6750 | 9.719 | 79.731 |
由表3可知，实施例2的方案在电池片7上获得了0.036%的效率提升。
将经过快速退火炉的电池片7使用1000kW/m2的辐照度，经过5小时的曝晒，得到如下表4的电性能参数：
表4 实施例2与对比例2制作出的电池片7的电性能参数
| 实验组 | EFF（%） | Voc（V） | Isc（A） | FF（%） | 衰减比例 |
| 实施例2 | 21.229 | 0.6750 | 9.697 | 79.241 | 1.01% |
| 对比例2 | 21.170 | 0.6736 | 9.691 | 79.233 | 1.12% |
由表4可知，实施例2的方案在电池片7上降低了0.11%的光致衰减。
对比例2
使用和实施例中相同的电池片7，使用现有技术的快速退火炉，辐照度50kW/m2，温度250℃，传送速度3000mm/min；没有实施例2中所述遮光部件一或者遮光部件二。经过现有技术的快速退火炉以后，将电池片7使用和实施例2中所述相同条件的曝晒。
实施例3
使用边长156.75mm，对径210mm，厚度190um的掺硼p型硅片，经过制作减反射织构，磷扩散，去边，去PSG，背面制作钝化层，背面镀膜，正面镀膜，背面激光开槽，正反面丝网印刷电极以及共烧，制作成正面五主栅线设计的Perc电池。通过优选的快速退火炉抗光致衰减工艺，辐照度70kW/m2，温度250℃，传送速度4000mm/min；带有黑色遮光部件一5，该部件紧贴光源区域，距离金属链式传送带1高度为4mm，有效的隔离了光源区域和非光源区域；带有黑色遮光部件二6，该部件在光源区域下方的长度为0.5m，在非光源区域下方的长度为0.3m，有效的阻挡了反射光。制作出的电池片7的电性能参数如下表5：
表5 实施例3与对比例3制作出的电池片7的电性能参数
| 实验组 | EFF（%） | Voc（V） | Isc（A） | FF（%） |
| 实施例3 | 21.474 | 0.6765 | 9.727 | 79.732 |
| 对比例3 | 21.440 | 0.6755 | 9.726 | 79.729 |
由表5可知，实施例3的方案在电池片7上获得了0.034%的效率提升。
将经过快速退火炉的电池片7使用1000kW/m2的辐照度，经过5小时的曝晒，得到如下表6的电性能参数：
表6 实施例3与对比例3制作出的电池片7的电性能参数
| 实验组 | EFF（%） | Voc（V） | Isc（A） | FF（%） | 衰减比例 |
| 实施例3 | 21.263 | 0.6755 | 9.707 | 79.227 | 0.98% |
| 对比例3 | 21.211 | 0.6740 | 9.705 | 79.227 | 1.06% |
由表5可知，实施例3的方案在电池片7上降低了0.08%的光致衰减。
对比例3
使用和实施例中相同的电池片7，使用现有技术的快速退火炉，辐照度70kW/m2，温度250℃，传送速度4000mm/min；没有实施例3中所述遮光部件一或者遮光部件二。经过现有技术的快速退火炉以后，将电池片7使用和实施例3中所述相同条件的曝晒。
Claims (10)
1.一种快速热处理装置，其特征在于：采用链式炉结构，包括用于传送电池片的链式传送带、加热组件、光源组件、冷却组件、用于隔离光源组件的黑色遮光部件一、用于隔离反射光的黑色遮光部件二和炉体，加热组件、光源组件和冷却组件设于炉体内，且加热组件、光源组件和冷却组件依次设于链式传送带的上方，加热组件设于链式传送带的进料端，冷却组件设于链式传送带的出料端，黑色遮光部件一设于光源组件的侧部，且黑色遮光部件一设于光源组件和冷却组件间，黑色遮光部件二的一端设于光源组件的下方，黑色遮光部件二的另一端设于冷却组件的下方。
2.如权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于：光源组件与链式传送带的垂直距离为5-20cm，黑色遮光部件一的下边缘与链式传送带的垂直距离为2~9mm。
3.如权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于：黑色遮光部件二的长度0.3~1m，黑色遮光部件二的宽度大于灯管长度。
4.如权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于：黑色遮光部件一和黑色遮光部件二均采用黑色隔热材料制成。
5.如权利要求1-4任一项所述的快速热处理装置，其特征在于：黑色遮光部件一采用金属材质或者碳化硅材质制成，黑色遮光部件二采用金属材质或者碳化硅材质制成。
6.如权利要求1-4任一项所述的快速热处理装置，其特征在于：光源组件采用金卤灯、卤素灯或LED，光源组件的辐照度为1-100kW/m2。
7.如权利要求1-4任一项所述的快速热处理装置，其特征在于：加热组件的长度为0.1m-2m，光源组件的长度为1m-5m，冷却组件的长度0.1m-5m。
8.如权利要求1-4任一项所述的快速热处理装置，其特征在于：加热组件的加热温度为25℃-1000℃。
9.如权利要求1-4任一项所述的快速热处理装置，其特征在于：链式传送带采用金属材质制成的网格结构，链式传送带的传送速度为10mm/min-10000mm/min。
10.如权利要求1-4任一项所述的快速热处理装置，其特征在于：黑色遮光部件二固定在链式传送带的传送带闭环中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721167731.0U CN207651452U (zh) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | 快速热处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721167731.0U CN207651452U (zh) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | 快速热处理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN207651452U true CN207651452U (zh) | 2018-07-24 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201721167731.0U Active CN207651452U (zh) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | 快速热处理装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN207651452U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109004064A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-14 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种p型电池片的制作方法 |
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2017
- 2017-09-13 CN CN201721167731.0U patent/CN207651452U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109004064A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-14 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种p型电池片的制作方法 |
| CN109004064B (zh) * | 2018-07-26 | 2020-06-26 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种p型电池片的制作方法 |
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