CN208256706U - 一种光衰设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光衰设备，包括：箱体以及设于所述箱体内的至少一个工作腔室；还包括温控系统，所述温控系统包括控制单元以及与其电连接的检测单元和执行单元；所述控制单元根据所述检测单元的检测结果控制执行单元动作，以实现对各所述工作腔室的温度和/或电池片加热温度的控制；所述盛放装置具有插入所述工作腔室内的工作位置和移出所述工作腔室的打开位置。通过设置有温控系统分别调节工作腔室的环境温度和加热夹具的加热温度，从而控制电池片进入工作腔室内时处理电池片的温度基本保持恒定，进而确保了电池片的加工质量保持稳定；通过设置有导向单元滑动连接盛放装置，简化了光衰设备的结构、具有较高的集成度及降低其制造成本。

Description

一种光衰设备

技术领域

本实用新型涉及光伏制造技术领域，具体涉及一种光衰设备。

背景技术

随着社会的进步，我国提倡使用新能源代替传统能源，其中太阳能光伏是将太阳能转化为电能进行发电，其可以长时间操作而不会导致任何损耗，是我国目前积极研发的领域之一。光伏组件的核心组成部分就是太阳电池，直接影响组件的电性能。如果太阳电池的性能发生衰减，就必然导致光伏组件的输出功率下降。硅片自身的性质决定了太阳电池性能的初始光致衰减程度。在生产中，为了控制太阳电池的初始光致衰减在测量误差范围内，通常对硅片进行先前的光照，使太阳电池的初始光致衰减发生在光伏组件制造之前。经光照衰减后的硅片进行退火处理，硅片的寿命得到很大程度的恢复。

为解决上述技术问题，中国专利文献CN205159348U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、多个工艺腔，其中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。工艺腔包括第一处理腔、第二处理腔以及后处理腔。第一处理腔、第二处理腔分别设有一对上下设置的可升降平置电极板，硅片篮顶部敞口，冷却腔硅片篮底部设有用于让下电极板通过的通孔。通过在第一处理腔、第二处理腔内，上下电极板夹紧硅片篮中的电池片，进行通电处理，经传送线输送至后处理腔，将电池片冷却至一定温度，从而实现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，同时还能对硼氧复合体进行钝化，从而达到抗光衰的目的，使晶体硅太阳电池光衰减小。

但是，上述的晶体硅太阳电池的缺陷钝化处理装置中，第一处理腔、第二处理腔中无法实时检测控制腔体或者电池片表面的温度，不能保证对电池片经导电加热处理的温度为处理所需的适宜温度，从而无法保障处理后获得的电池片的质量处于稳定的状态；以及传送线较长、结构较大，从而导致整个装置的结构较大、集成度较低、制造成本较高的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中的光衰设备的腔体内的电池片经导电加热处理的温度并非为处理所需的适宜温度，无法保障处理后获得的电池片的质量处于稳定的状态，以及由于包括传送线而导致整个装置的结构较大、集成度较低、制造成本较高的问题。

为此，本实用新型提供一种光衰设备，包括

箱体以及设于所述箱体内的至少一个工作腔室，各所述工作腔室设有叠放电池片的盛放装置和加热电池片的加热装置；

还包括温控系统，所述温控系统包括控制单元以及与其电连接的检测单元和执行单元，所述检测单元和执行单元设于所述工作腔室内；所述控制单元根据所述检测单元的检测结果控制执行单元动作，以实现对各所述工作腔室的温度和/或电池片加热温度的控制；

所述工作腔室具有将其打开或密闭的门，所述盛放装置具有插入所述工作腔室内的工作位置和移出所述工作腔室的打开位置，所述门打开后所述盛放装置可通过导向单元在所述工作位置和打开位置之间移动。

进一步地，所述加热装置为加热夹具，所述加热夹具包括分别设置于所述盛放装置上下两侧的两个升降电极板，以及分别与两个所述电极板连接的第一驱动单元，所述电极板连接外部电源，所述电极板分别由所述第一驱动单元驱动升降，两个所述电极板分别从盛放装置的上下两侧与位于其内的电池片导电连接。

进一步地，所述加热夹具的电极板设于所述工作腔室内，所述第一驱动单元设于所述工作腔室外，所述电极板通过驱动支架连接于所述第一驱动单元，所述驱动支架穿过所述工作腔室的室壁并与其滑动连接。

进一步地，所述加热夹具还包括缓冲弹性件，所述弹性件包括一端与所述电极板固定另一端滑动设置于驱动支架上的滑杆，以及套设于所述滑杆外的弹簧。

进一步地，所述执行单元包括设于所述电极板内的电热丝。

进一步地，所述执行单元还包括设于所述工作腔室上的辅助加热装置和/或散热装置。

进一步地，所述散热装置包括连通所述工作腔室内部和外部的空气压缩装置和/或排气装置。

进一步地，所述检测单元至少包括温度传感器；所述控制单元为PLC控制器，所述温度传感器和所述执行单元均与所述PLC控制器电连接。

进一步地，所述温控系统还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元连接并显示各所述腔室的温度信息和/或所述电池片表面的温度信息。

进一步地，所述门为升降门，所述升降门与设于所述工作腔室开口处的卡槽滑动连接，所述升降门上连接有驱动其在所述卡槽内升降运动的第二驱动单元。

进一步地，所述盛放装置包括框形推拉件和盛放篮，所述框形推拉件的相对两边分别与所述工作腔室内壁上的滑槽配合连接，所述框形推拉件上还设有支撑所述盛放篮的绝缘件，所述电池片堆叠于所述盛放篮内。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的一种光衰设备，包括箱体以及设于所述箱体内的至少一个工作腔室，各所述工作腔室设有叠放电池片的盛放装置和加热电池片的加热装置；还包括温控系统，所述温控系统包括控制单元以及与其电连接的检测单元和执行单元，所述检测单元和执行单元设于所述工作腔室内；所述控制单元根据所述检测单元的检测结果控制执行单元动作，以实现对各所述工作腔室的温度和/或电池片加热温度的控制；所述工作腔室具有将其打开或密闭的门，所述盛放装置具有插入所述工作腔室内的工作位置和移出所述工作腔室的打开位置，所述门打开后所述盛放装置可通过导向单元在所述工作位置和打开位置之间移动。此结构的光衰设备，通过设置有温控系统分别调节工作腔室的环境温度和加热夹具的加热温度，从而控制电池片进入工作腔室内时处理电池片的温度基本保持恒定，进而确保了电池片的加工质量保持稳定；通过设置有导向单元滑动连接盛放装置，简化了光衰设备的结构、具有较高的集成度及降低其制造成本。

2.本实用新型提供的一种光衰设备，所述加热夹具还包括缓冲弹性件，所述弹性件包括一端与所述电极板固定另一端滑动设置于驱动支架上的滑杆，以及套设于所述滑杆外的弹簧。此结构的光衰设备，通过设置有缓冲弹性件，当电极板对电池片进行通电处理时，通过设置有缓冲件来缓冲电极板对电池片的力，从而减小电池片被压碎的可能。

3.本实用新型提供的一种光衰设备，所述执行单元包括设于所述电极板内的电热丝。此结构的光衰设备，通过在电极板内设置有电热丝加热电池片，相对于仅设置电极板加热而言，电热丝更便于改变其加热功率，从而调控电池片的加热温度。

4.本实用新型提供的一种光衰设备，所述执行单元还包括设于所述工作腔室上的辅助加热装置和/或散热装置。此结构的光衰设备，通过辅助加热装置加热、散热装置散热降温以及加热夹具加热共同调节以使工作腔室内时处理电池片的温度基本保持恒定，确保电池片的加工质量保持稳定。

5.本实用新型提供的一种光衰设备，所述温控系统还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元连接并显示各所述腔室的温度信息和/或所述电池片表面的温度信息。此结构的光衰设备，检测单元通过检测电池片表面温度并经显示单元显示，便于操作人员根据显示单元所提供的温度信息操作执行单元从而保证电池片的加工质量保持稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的光衰设备(除去部分外壳)的整机示意图；

图2为图1中的工作腔室的局部结构示意图；

图3为图1中的工作腔室(包括盛放篮、加热夹具)的结构示意图；

图4为图3中的盛放篮以及加热夹具的结构示意图；

图5为图3中的工作腔室(除去加热夹具、盛放篮)的结构示意图。

附图标记说明：

1-工作腔室，11-升降门，12-第二驱动单元，13-卡槽，14-挡板；

21-框形推拉件，221-第一平板，222-立柱，223-滑槽，23-陶瓷板；

311-上电极板，312-下电极板，32-第一驱动单元，33-驱动支架，331-滑杆，332-弹簧，34-导向件；

41-固定连接件，411-纵向进气口，412-横向出气口，421-分管，422-总管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种光衰设备，包括箱体、设于箱体内的至少一个工作腔室1以及温控系统。其中本实施例中在箱体内对称设置有四个工作腔室1(其中另外两个工作腔室1与附图1中的两个工作腔室1对称设置于里侧)。温控系统包括控制单元、与其连接的检测单元、执行单元和显示单元。其中控制单元根据检测单元的检测结果控制执行单元动作，以实现对工作腔室1的环境温度和/或电池片的加热温度的控制。

通过设置有温控系统分别调节工作腔室1的环境温度和加热夹具的加热温度，从而控制电池片进入工作腔室1内时处理电池片的温度基本保持恒定，确保了电池片的加工质量保持稳定；检测单元通过检测电池片表面温度并经显示单元显示，便于操作人员根据显示单元所提供的温度信息操作执行单元从而保证电池片的加工质量保持稳定。

如图1及图3所示，工作腔室1具有将其打开或密闭的门。其中本实施例中的门为升降门11，升降门11与设于工作腔室1开口处的卡槽13滑动连接，升降门11上连接有驱动其在卡槽13内升降运动的第二驱动单元12，第二驱动单元12与控制单元连接。本实施例中的第二驱动单元12为气缸，气缸的输出端与升降门11的端部连接。通过设置有升降门11覆盖工作腔室1开口处，减少工作腔室1内部与外部的空气流通，避免其内部的热量散失，提高电池片的转化率。为避免开口过大引起升降门11在打开和关闭过程中的热量散失，因此宜将开口和升降门11的面积尽可能缩小，因此如图3所示，本实施例中在工作腔室1的底部设有挡板14，挡板14覆盖至盛放装置底部的位置以不遮挡盛放装置的正常移出为准，关闭时升降门11与挡板14共同覆盖遮挡开口以实现工作腔室1的密闭。当然，作为可替换的实施方式，也可将工作腔室1前端设置为敞口设置(前端指图3中靠近读者的一端)，该敞口即构成为开口，此时升降门11设置为直接覆盖工作腔室1前端敞口。本实施例中的工作腔室1设有叠放电池片的盛放装置和加热电池片的加热装置。其中盛放装置具有插入工作腔室1内的工作位置和移出工作腔室1的打开位置，升降门11打开后盛放装置可通过导向单元在工作位置和打开位置之间移动。本实施例中的盛放装置包括框形推拉件21和盛放篮，导向单元包括设置于工作腔室1内壁上的一对滑槽223，框形推拉件21的相对两边分别与该对滑槽223配合连接，框形推拉件21上还设有支撑盛放篮的绝缘件，电池片堆叠于盛放篮内。

具体参见图2至图5，其中盛放篮包括一用于叠放电池片的第一平板221(本实施例中的第一平板221的中部设置有允许加热装置通过的通孔)以及四个立柱222，四个立柱222设置在第一平板221每条边的开口处以防止放置于第一平板221内的电池片限位来防止电池片掉落。需要说明的是，第一平板221由绝缘材料制成。其中绝缘件为一对固定于第一平板221下方的陶瓷板23，盛放篮设置于框形推拉件21上时，陶瓷板23与框形推拉件21的左右两条边接触，由此将盛放篮与框形推拉件21绝缘隔离。当然绝缘件也可设置为一框形陶瓷板23，当盛放篮设置于框形推拉件21上时，该框形陶瓷板23的四条边抵接于框形推拉件21的四条边，由此将盛放篮与框形推拉件21绝缘隔离。通过绝缘件隔离了盛放篮与框形推拉件21，使得框形推拉件21不会带电，保证了操作人员的安全。绝缘件可为氮化硅等其他绝缘材料制成。本实施例中的盛放篮与框形推拉件21通过一对陶瓷板23固定连接，当框形推拉件21在滑槽223内滑动时，带动盛放篮一同滑动，为此盛放装置与工作腔室1滑动连接从而具有工作位置和打开位置。需要说明的是，当盛放装置位于工作位置时，升降门11可关闭电池片可在工作腔室1内进行光衰处理；当盛放装置位于打开位置时，电池片可被操作人员拿出或者放入盛放装置上。

本实施例中的加热装置为加热夹具，其中加热夹具包括分别设置于盛放篮上下两侧的两个升降电极板——上电极板311、下电极板312，以及分别与两个电极板连接的第一驱动单元32，电极板连接外部电源，电极板分别由连接于控制单元的第一驱动单元32驱动升降，上电极板311、下电极板312分别从盛放篮的上、下两侧与位于其内的表层电池片上表面、底层电池片下表面导电连接。具体参见图3和图4，加热夹具的电极板设于工作腔室1内，第一驱动单元32设于工作腔室1外，电极板通过驱动支架33连接于第一驱动单元32，上、下加热夹具的驱动支架33分别穿过工作腔室1的上、下室壁并与其滑动连接。本实施例中的第一驱动单元32为气缸。如图2和图4所示，两个驱动支架33上靠近电极板的端部设置有缓冲弹性件，其中缓冲弹性件设于驱动支架33与与其对应的电极板之间。具体地，缓冲弹性件包括滑杆331和套设于滑杆331外的弹簧332，滑杆331的一端与电极板固定，另一端与设置于驱动支架33上的孔滑动配合。当然，也可以将缓冲弹性件直接设置为具有弹性的弹性件，例如橡胶等，以缓冲各第一驱动单元32驱动各对应的电极板施加给电池片的力。通过设置有缓冲弹性件，当电极板对电池片进行通电处理时，通过设置有缓冲件来缓冲电极板对电池片的力，从而减小电池片被压碎的可能。为了确保驱动支架33驱动电极板具有较好的导向性，为此沿驱动支架33的运动方向设置有导向件34，导向件34与工作腔室11固定连接，其内设置有允许驱动支架33通过的通孔。

本实施例中的执行单元包括设于加热夹具的电极板内的电热丝、设于工作腔室1上的辅助加热装置和/或散热装置。具体地，辅助加热装置可为加热灯和/或加热管，在工作腔室1内设置多个加热灯和/或加热管，实现对工作腔室1的温度快速升高。当由检测单元检测到电池片表面的温度低于电池片处理时所需要的温度时，控制单元控制加热夹具内电热丝的进行加热操作和/或开启辅助加热装置对工作腔室1内的空气进行加热使得电池片的温度升高。

通过在电极板内设置有电热丝加热电池片，相对于仅设置电极板加热而言，电热丝更便于改变其加热功率，从而调控电池片的加热温度。

本实施例中散热装置包括连通工作腔室1内部和外部的空气压缩装置和/或排气装置。如图3和图5所示，空气压缩装置通过固定连接件41连通工作腔室1内，该固定连接件41固定于工作腔室1室壁的安装孔内，其包括与工作腔室1连通的多个进气通道。其中进气通道包括纵向进气口411和与其连通的横向出气口412。需要说明的是，纵向出气口和与其固定连接的工作腔室1室壁垂直，横向出气口412和与其固定连接的工作腔室1室壁平行。通过设置有纵向进气口411和横向出气口412，防止空气压缩装置集中对工作腔室1内的某一区域的散热降温过于集中，进而使得工作腔室1内的各区域的温度较为均为，确保了电池片的加工质量保持稳定。当然，空气压缩装置也可直接连通设置于加热腔室室壁上的进气口。

如图1所示，本实施例中的排气装置为排气管，排气管包括分别连接于各个工作腔室1的分管421，以及连通各分管421的总管422。当电池片的温度高于电池片处理时所需要的温度时，控制单元开启空气压缩装置向工作腔室1内输送冷空气和/或开启排气装置向工作腔室1外排出气体，从而降低工作腔室1内的温度以达到降低电池片的温度。

通过辅助加热装置加热、散热装置散热降温以及加热夹具加热共同调节以使工作腔室1内时处理电池片的温度基本保持恒定，确保电池片的加工质量保持稳定。

本实施例中的检测单元为温度传感器；控制单元为PLC控制器，各执行单元、检测单元和显示单元均与PLC控制器电连接；显示单元用于显示各腔室的温度信息和/或电池片表面的温度信息。具体地，温度传感器为红外温度传感器，其设置在腔室内，且该温度传感器对准电池片的位置设置，其可检测工作腔室1内的温度和/或电池片的温度。另外，控制单元还适于与该装置中的其他电气元件连接以控制各电气元件的动作。

本实用新型中，电池片处理的具体工作过程为：操作人员首先打开工作腔室1的升降门11将框形推拉件21拉取至打开位置移出工作腔室1，然后将多个电池片叠放在盛放篮上，操作人员再推入框形推拉件21插入至工作位置进入到工作腔室1内密闭升降门11，在工作腔室1内通过加热夹具对电池片通电加热和/或电热丝加热和/或辅助加热装置加热和/或散热装置散热降温，完成对电池片的光衰处理。具体地，上电极板311、下电极板312分别抵接在表层电池片上表面和底层电池片底面，对电池片进行通电处理，同时位于工作腔室1内的温度传感器检测腔室的温度信息和/或电池片表面的温度信息经显示单元显示，若电池片的温度高于预设温度，则控制单元开启压缩散热装置散热，例如空气压缩装置向工作腔室1内送入冷空气和/或排气装置排出热空气，降低工作腔室1内的温度以降低电池片的温度；若电池片的温度低于预设温度，则控制单元调节各电极板内的电热丝的加热功率加热电池片以提高电池片的温度，和/或开启辅助加热装置以提高电池片的温度。

作为可替换的实施方式，本实施方式中的第一平板221，其中部不设置有允许加热装置通过的通孔且由例如铝等导电材料制成。当对位于盛放篮内的电池片进行导电处理时，上电极板311、下电极板312分别从盛放篮的上、下两侧与位于其内的表层电池片上表面、第一平板221下表面导电连接。

当然作为可替换的实施方式，其中盛放篮除了包括位于电池片底部的第一平板221还包括位于盛放篮的表层电池片上表面的第二平板，本实施方式中的第一平板221和第二平板，两者的中部均不设置有允许加热装置通过的通孔且均由例如铝等导电材料制成。当对位于盛放篮内的电池片进行导电处理时，上电极板311、下电极板312分别从盛放篮的上、下两侧与第二平板上表面、第一平板221下表面导电连接。

作为替换的实施方式，也可在腔室内和加热夹具的驱动支架33上分别设置有检测腔室温度和电池片温度的温度传感器，各温度传感器均与控制单元连接。

作为可替换的实施方式，本实施例中的散热装置还包括风扇和/或冷风机，其设置于工作腔室1。当电池片位于冷却腔室内时，控制单元控制风扇和/或排气管的开启，从而降低电池片的温度。当电池片的温度高于电池片处理时所需要的温度时，控制单元开启空气压缩装置向工作腔室1内输送冷空气和/或开启排气装置向工作腔室1外排出气体和/或开启风扇和/或开启冷风机，从而降低工作腔室1内的温度以达到降低电池片的温度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种光衰设备，包括：

箱体以及设于所述箱体内的至少一个工作腔室，各所述工作腔室设有叠放电池片的盛放装置和加热电池片的加热装置；

其特征在于：

还包括温控系统，所述温控系统包括控制单元以及与其电连接的检测单元和执行单元，所述检测单元和执行单元设于所述工作腔室内；所述控制单元根据所述检测单元的检测结果控制执行单元动作，以实现对各所述工作腔室的温度和/或电池片加热温度的控制；

所述工作腔室具有将其打开或密闭的门，所述盛放装置具有插入所述工作腔室内的工作位置和移出所述工作腔室的打开位置，所述门打开后所述盛放装置可通过导向单元在所述工作位置和打开位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的一种光衰设备，其特征在于：所述加热装置为加热夹具，所述加热夹具包括分别设置于所述盛放装置上下两侧的两个升降电极板，以及分别与两个所述电极板连接的第一驱动单元，所述电极板连接外部电源，所述电极板分别由所述第一驱动单元驱动升降，两个所述电极板分别从盛放装置的上下两侧与位于其内的电池片导电连接。

3.根据权利要求2所述的一种光衰设备，其特征在于：所述加热夹具的电极板设于所述工作腔室内，所述第一驱动单元设于所述工作腔室外，所述电极板通过驱动支架连接于所述第一驱动单元，所述驱动支架穿过所述工作腔室的室壁并与其滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种光衰设备，其特征在于：所述加热夹具还包括缓冲弹性件，所述弹性件包括一端与所述电极板固定另一端滑动设置于驱动支架上的滑杆，以及套设于所述滑杆外的弹簧。

5.根据权利要求2所述的一种光衰设备，其特征在于：所述执行单元包括设于所述电极板内的电热丝。

6.根据权利要求5所述的一种光衰设备，其特征在于：所述执行单元还包括设于所述工作腔室上的辅助加热装置和/或散热装置。

7.根据权利要求6所述的一种光衰设备，其特征在于：所述散热装置包括连通所述工作腔室内部和外部的空气压缩装置和/或排气装置。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种光衰设备，其特征在于：所述检测单元至少包括温度传感器；所述控制单元为PLC控制器，所述温度传感器和所述执行单元均与所述PLC控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的一种光衰设备，其特征在于：所述温控系统还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元连接并显示各所述腔室的温度信息和/或所述电池片表面的温度信息。

10.根据权利要求8所述的一种光衰设备，其特征在于：所述门为升降门，所述升降门与设于所述工作腔室开口处的卡槽滑动连接，所述升降门上连接有驱动其在所述卡槽内升降运动的第二驱动单元。

11.根据权利要求10所述的一种光衰设备，其特征在于：所述盛放装置包括框形推拉件和盛放篮，所述框形推拉件的相对两边分别与所述工作腔室内壁上的滑槽配合连接，所述框形推拉件上还设有支撑所述盛放篮的绝缘件，所述电池片堆叠于所述盛放篮内。