CN207852709U - 一种太阳能电池烧结炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能电池烧结炉，所述的烧结区包括顺次相连的升温区、峰值区和降温区；在烧结区包括至少一个用于烧结太阳能电池的烧结腔室，所述的烧结腔室中设置了烧结机构；所述的烧结机构包括传输履带，所述的传输履带贯穿烧结炉用于传输太阳能电池片，所述的传输履带的传输速率为6.8‑7.5m/min和加热装置，所述的加热装置为设置在传输履带上下两侧的加热管；包括位于升温区的第一加热管，峰值区的第二加热管和降温区的第三加热管。本实用新型通过控制烧结炉中的结构以控制电池片在烧结炉中的退火过程，减少电池片中的结构缺陷，降低电池片的光致衰减现象，以提高太阳能电池片的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能制造设备领域，具体涉及一种太阳能电池烧结炉。
背景技术
太阳能电池技术的发展对经济的发展和利用清洁能源有着重要的作用。但是太阳能在制备过程中，由于存在结构上的缺陷使得在使用过程中会出现由于光致衰减而导致的太阳能的性能急剧下降，影响太阳能的光电转换效率和使用寿命。
诱发太阳能电池发生光致衰减的原因很多，目前被发现的一个原因是光照后在电池片内部形成了复合缺陷，即硼氧复合体。通过减低电池片中氧原子的含量，可以降低此衰减现象，但是受技术水平限制，氧原子总会存在，效率衰减不能完全避免。而且，实际发现即使氧原子含量降到一定水平，仍出现较高衰减现象，说明导致衰减的机理，还有其他原因。
在近期的研究发现，通过调整烧结炉的工艺参数，可以降低太阳能电池衰减现象。例如CN201410692886公开了通过在太阳能电池制造过程采用退火工艺烧结太阳能电池片，采用该工艺能够大大降低所制备的太阳能电池片的衰减现象。
因此本实用新型设计能一种太阳能电池烧结炉，以控制太阳能电池在烧结区的退火过程。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出一种太阳能电池烧结炉。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种太阳能电池烧结炉，所述的烧结炉包括依次设置的烘干区和烧结区，所述的烧结区根据太阳能电池片烧结的退火工艺包括顺次相连的升温区、峰值区和降温区；
在所述的烧结区包括至少一个用于烧结太阳能电池的烧结腔室，所述的烧结腔室中设置了烧结机构；
所述的烧结机构包括传输履带，所述的传输履带贯穿烧结炉用于传输太阳能电池片，所述的传输履带的传输速率为6.8-7.5m/min。
和加热装置，所述的加热装置为设置在传输履带上下两侧的加热管；包括位于升温区的第一加热管，峰值区的第二加热管和降温区的第三加热管；
所述的第一加热管和第二加热管的发热功率相同或者不同。
作为本实用新型的进一步改进：
所述的升温区的长度为2600mm-3600mm，包括24-36根第一加热管，第一加热管之间的管间距为53mm-92mm；
所述的峰值区的长度为350mm-900mm，包括18-30根第二加热管，第二加热管之间的管间距为25mm-35mm；
所述的降温区的长度为900mm-1350mm，包括12-18根第三加热管，第三加热管之间的管间距为53mm-92mm。
作为本实用新型的进一步改进所述的第一加热管之间的管间距、或第二加热管之间的管间距、或第三加热管之间的管间距相同或者不同。
作为本实用新型的进一步改进所述的烧结腔室中包括一条或者两条所述的烧结机构。
作为本实用新型的进一步改进所述的烧结腔室在水平方向上或者垂直方向上等间距设置，相邻的两个烧结腔室之间设有隔热层。
作为本实用新型的进一步改进还包括设置在烧结腔室中的温度检测器，所述的温度检测器为红外测温仪，所述的红外测温仪安装在透明的隔热层中。
作为本实用新型的进一步改进，所述的升温区、峰值区或降温区包括至少三个所述的温度检测器，分别安装在两端和中间的位置；其中，相邻的区域可共用同一个温度检测器。
作为本实用新型的进一步改进，还包括设置在峰值区和降温区的半封闭绝热层。
作为本实用新型的进一步改进，所述的加热管采用并联的方式连接到电路中。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过控制烧结炉中的结构以实现电池片在烧结炉中完成缓慢升温、低峰值温度、缓慢降温这一完整的退火过程，减少电池片中的结构缺陷，降低电池片的光致衰减现象，提高太阳能电池片的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的烧结炉的剖视图；
图2为本实用新型第一种实施例的单腔单轨烧结炉的俯视图；
图3为本实用新型第二种实施例的单腔双轨烧结炉的俯视图；
其中：101-升温区，102-峰值区，103-降温区，2-加热装置，201-第一加热管，202-第二加热管，203-第三加热管，3-烧结腔室，4-温度检测器，5-传输履带，6-电池片，7-半封闭绝热层。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。
一种太阳能电池烧结炉，所述的烧结炉包括依次设置的烘干区和烧结区，在烧结区根据太阳能电池片烧结的退火工艺包括顺次相连的升温区101、峰值区102和降温区103。
所述的太阳能电池片所述的烧结区设置了至少一个用于烧结太阳能电池的烧结腔室3，所述的烧结腔室3中设置了烧结机构。
所述的烧结机构包括用于传输电池片6的传输履带5和加热装置2，所述的加热装置2为设置在传输履带上下两侧的加热管，包括设置在升温区101的第一加热管201、峰值区102的第二加热管202和设置在降温区103的第三加热管203，所述的加热管是电阻发热管。
在本实用新型中，所述的传输履带5的传输速率为6.8-7.5m/min。由于电池片6是通过同一条传输履带5进行传输，因此本实用新型中是通过对烧结区的各个区域的长度和对加热管的发热功率控制退火工艺，包括工艺各个阶段的时间和对升温降温速度的控制。由于传输履带与位于下层的加热管是直接接触式传热，因此可以通过调节发热管之间的间距以调节电池片6与加热管的接触的面积调节升温降温速度的控制。
对烧结炉的烧结区的具体设计包括：
所述的升温区101的长度为2600mm-3600mm，包括24-36根第一加热管201，第一加热管201之间的管间距为53mm-92mm。
电池片6经过升温区101时，在100-400℃的温度区间，电池片6保持着20-40℃/s的升温速率进行升温，随着温度的升高，电池片6的升温速率会下降，在后续的400℃-650℃电池片6的升温速率为10-30℃/s。
所述的峰值区102的长度为350mm-900mm，包括18-30根第二加热管202，第二加热管202之间的管间距小于第一加热管201之间的管间距，设置为25mm-35mm，在这段短距离的峰值区电池片6以20-45℃/s升温速率由650℃升温至740℃。
所述的降温区103的长度为900mm-1350mm，包括12-18根第三加热管203，第三加热管203之间的管间距为53mm-92mm。在降温区103所述的第三加热管203的温度维持在较低的温度，一般设定的值略低于退火的最终值。当高温的电池片6由峰值区102进入降温区103会以10-30℃/s的降温速率进行降温，直至480℃左右。
为了避免峰值区102的高温对降温区103产生影响，影响降温过程，在两者之间设立了半封闭绝热层7，半封闭绝热层7中间的开口结构只容许电池片6和传输履带通过。
其中，对于同一个工艺温度区域中相同的加热管之间的管间距可以是一致的，也可以不同的。
在本实用新型中，烧结炉中的所有的加热管采用的是并联的方式连接到电路中的，每个加热管都具有独立的控制开关，这样即便于维修，又便于调节烧结炉的温度区间。工作的过程中，可以选择性的增大某个区间的加热管的发热的功率，也可以选择性的打开其中部分的加热管，以实现调节具有不同温度变化速率和加热时间的退火工艺。
由于电池片6经过烧结炉中需要较长的烧结时间，为了确保单件产品生产时间的一致性，所述的烧结区通常包括至少两条所述的烧结机构。
如图2或图3所示，所述的加热装置2设置在独立间隔的烧结腔室3中，所述的烧结腔室3中包括一条或者两条所述的烧结机构。
位于烧结炉内部的所述的烧结腔室3在水平方向上或者垂直方向上等间距设置，相邻的两个腔室之间设有隔热层。
此外还包括设置在烧结腔室3中的温度检测器4，所述的温度检测器4为红外测温仪，用于检测电池片6的实时温度，所述的红外测温仪安装在透明的隔热层中。
所述的升温区101、峰值区102或降温区103包括至少三个所述的温度检测器4，分别安装在两端和中间的位置；其中，相邻的区域可共用同一个温度检测器4。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种太阳能电池烧结炉，所述的烧结炉包括依次设置的烘干区和烧结区，所述的烧结区根据太阳能电池片烧结的退火工艺包括顺次相连的升温区（101）、峰值区（102）和降温区（103）；
在所述的烧结区包括至少一个用于烧结太阳能电池的烧结腔室（3），所述的烧结腔室（3）中设置了烧结机构；
其特征在于：
所述的烧结机构包括传输履带（5），所述的传输履带（5）贯穿烧结炉用于传输太阳能电池片，所述的传输履带（5）的传输速率为6.8-7.5m/min；
和加热装置（2），所述的加热装置（2）为设置在传输履带上下两侧的加热管；包括位于升温区（101）的第一加热管（201），峰值区（102）的第二加热管（202）和降温区（103）的第三加热管（203）；
所述的第一加热管（201）和第二加热管（202）的发热功率相同或者不同。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池烧结炉，其特征在于：
所述的升温区（101）的长度为2600mm-3600mm，包括24-36根第一加热管（201），第一加热管（201）之间的管间距为53mm-92mm；
所述的峰值区（102）的长度为350mm-900mm，包括18-30根第二加热管（202），第二加热管（202）之间的管间距为25mm-35mm；
所述的降温区（103）的长度为900mm-1350mm，包括12-18根第三加热管（203），第三加热管（203）之间的管间距为53mm-92mm。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池烧结炉，其特征在于：所述的第一加热管（201）之间的管间距、或第二加热管（202）之间的管间距、或第三加热管（203）之间的管间距相同或者不同。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种太阳能电池烧结炉，其特征在于：所述的烧结腔室（3）中包括一条或者两条所述的烧结机构。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池烧结炉，其特征在于：所述的烧结腔室（3）在水平方向上或者垂直方向上等间距设置，相邻的两个烧结腔室（3）之间设有隔热层。
6.根据权利要求4所述的一种太阳能电池烧结炉，其特征在于：还包括设置在烧结腔室（3）中的温度检测器（4），所述的温度检测器（4）为红外测温仪，所述的红外测温仪安装在透明的隔热层中。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能电池烧结炉，其特征在于：所述的升温区（101）、峰值区（102）或降温区（103）包括至少三个所述的温度检测器（4），分别安装在两端和中间的位置；其中，相邻的区域可共用同一个温度检测器（4）。
8.根据权利要求4所述的一种太阳能电池烧结炉，其特征在于：还包括设置在峰值区（102）和降温区（103）的半封闭绝热层（7）。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能电池烧结炉，其特征在于：所述的加热管采用并联的方式连接到电路中。
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