CN208903986U - 一种硅片翻转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅片翻转装置，包括送入轨道、送出轨道、位于所述送入轨道与送出轨道之间的转盘、带动所述转盘转动的驱动装置以及进料感应装置和控制装置，所述转盘上开设有与硅片相匹配的卡槽，所述转盘的中间设置有与所述驱动装置连接的转轴，所述转盘包括设置在所述转轴上的第一转盘和第二转盘，所述第一转盘和第二转盘上对应的所述卡槽之间的距离与所述硅片的宽度相匹配。本实用新型的硅片翻转装置能够实现硅片的翻转，避免了对硅片表面的摩擦，有效的将背面接触改为正面接触，有效解决PERC电池的EL不良问题，提升了硅片生产的良率和电池效率，同时又可以有效的降低背面局部复合，带来硅片的效率增益。

Description

一种硅片翻转装置

技术领域

本实用新型属于太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种用于改善PERC 电池背面EL皮带印的硅片翻转装置。

背景技术

太阳能光伏发电，由于其具有清洁、安全、便利及高效等特点，已成为全世界普遍关注和重点发展的新兴产业。随着光伏技术不断的发展，作为将太阳能转化为电能的半导体器件的太阳能电池产品得到了快速的开发，同时也促进了半导体科学技术的飞速发展，使得硅片广泛地应用于现代社会的各行各业。因此，硅片的需求量不断加大，生产加工量不断攀升，随之形成大规模流水生产。

目前在大部分PERC电池生产中，电池的背面由于与氧化铝直接接触，较掺杂面更需要保护，现有大部分工艺选择刻蚀后抛光面朝下，与传送皮带之间存在严重的摩擦，被摩擦的区域由于污染或微观绒面的变化，在进一步沉积氧化铝过程中，该局部区域的沉积较差，钝化力度不够，复合速率增加。这种影响最直接的体现就是，在EL(电致发光，Electroluminescent)下显示为两条黑色皮带印。该问题一方面降低了PERC电池的优良率，另一方面，由于皮带印处的少子复合加重，导致转换效率受到一定的影响。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种硅片翻转装置，其能够实现硅片的翻转，且避免了对硅片表面的摩擦，提升了硅片生产的良率和电池效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种硅片翻转装置，包括送入轨道、送出轨道、位于所述送入轨道与送出轨道之间的转盘、带动所述转盘转动的驱动装置以及进料感应装置和控制装置，所述转盘上开设有与硅片相匹配的卡槽，所述转盘的中间设置有与所述驱动装置连接的转轴，所述转盘包括设置在所述转轴上的第一转盘和第二转盘，所述第一转盘和第二转盘上对应的所述卡槽之间的距离与所述硅片的宽度相匹配。硅片的宽度即垂直于送入轨道或送出轨道方向上的长度；硅片的长度即平行于送入轨道或送出轨道方向上的长度。通过送入轨道将硅片送入转盘中，通过卡槽固定住硅片并通过转盘带动硅片转动，硅片转动了180°后通过送出轨道将硅片从卡槽中取出，实现了硅片的翻转。

优选地，所述送入轨道和送出轨道位于所述第一转盘和第二转盘之间，即第一转盘和第二转盘之间的间距大于送入轨道或送出轨道的宽度，转盘的卡槽卡住的是硅片的边缘。

优选地，所述转盘上均匀分布有凸起，相邻所述凸起之间形成容纳所述硅片边缘的卡槽，卡槽用于卡住硅片的边缘，不会对硅片表面的中间造成影响，提升了最终硅片的质量。

更加优选地，所述卡槽的纵向深度为所述硅片长度的0.5-1倍。卡槽的纵向深度太深会导致硅片翻转后较难被送出轨道的皮带带出，太浅会导致硅片在转动时由于受力不均碎片或甩出。如在一些实施例中，硅片的尺寸为 156mm*156mm，则转盘直径设置为170mm，厚度约15mm，卡槽纵向深度约为 80mm，横向深度即凸起的高度约为5mm，间隙高度即相邻凸起之间的距离约为3mm。

优选地，所述转盘上均匀分布有12个卡槽，相邻所述卡槽之间的夹角为 30°，两侧卡槽的位置一一对应，即在转盘转动过程中，最多可以缓存7片硅片。

优选地，所述驱动装置包括步进电机，所述步进电机的平均频率为 30Hz-40Hz。即转盘的卡槽每进入一片硅片就转动一次，每次转动角度为30°，转动结束后，靠近送入轨道的卡槽会插入硅片，靠近送出轨道的卡槽中的硅片被取出。

优选地，所述转盘的材质为聚氯乙烯(PVC)，转轴为不锈钢转动轴承。

优选地，所述送出轨道远离所述转盘的一端设置有用于接收所述硅片的接料花篮。

优选地，所述进料感应装置设置在所述送入轨道的一侧，所述进料感应装置距离所述转轴中心线的距离为所述硅片的长度加上所述转轴的半径。

优选地，所述硅片翻转装置包括转动状态和输送状态，所述硅片翻转装置处于所述输送状态时，所述转盘静止，靠近所述送入轨道的卡槽中空缺无硅片，所述送入轨道输送硅片，所述硅片插入靠近所述送入轨道的卡槽中；所述进料感应装置感应到所述硅片完全插入所述卡槽，所述进料感应装置发送所述进料信号给所述控制装置，所述控制装置接收所述进料信号后发送转动信号给所述驱动装置，所述驱动装置接收所述转动信号后带动所述转盘转动，所述硅片翻转装置处于所述转动状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：本实用新型的硅片翻转装置能够实现硅片的翻转，避免了对硅片表面的摩擦，有效的将背面接触改为正面接触，可以大大的降低电池背面EL皮带印的不良比例，有效解决PERC电池的EL不良问题，提升了硅片生产的良率和电池效率，同时又可以有效的降低背面局部复合，带来硅片的效率增益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型优选实施例中硅片翻转装置的剖视图；

图2为本实用新型优选实施例中硅片翻转装置的俯视图；

其中：送入轨道-1，送出轨道-2，转盘-3，第一转盘-31，第二转盘-32，进料感应装置-4，凸起-5，卡槽-6，转轴-7，硅片-8，硅片扩散面-81，硅片抛光面-82。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参照附图1-2，本实施例的一种硅片翻转装置，包括送入轨道1、送出轨道 2、位于送入轨道1与送出轨道2之间的转盘3、带动转盘3转动的驱动装置以及进料感应装置4和控制装置，转盘3上开设有与硅片8相匹配的卡槽6，转盘3的中间设置有与驱动装置连接的转轴7，转盘3包括对称设置在转轴7上的第一转盘31和第二转盘32，第一转盘31和第二转盘32上对应的卡槽6之间的距离与硅片8的宽度相匹配。硅片8的宽度即垂直于送入轨道1或送出轨道2方向上的长度；硅片8的长度即平行于送入轨道1或送出轨道2方向上的长度。本实施例中转盘3的材质为聚氯乙烯(PVC)，转轴7为不锈钢转动轴承。通过送入轨道1将硅片8送入转盘3中，通过转盘3上的卡槽6固定住硅片8并通过转盘3带动硅片8转动，硅片8转动了180°后通过送出轨道2将硅片8从卡槽6中取出，实现了硅片8的翻转。

如图2所示，送入轨道1和送出轨道2位于第一转盘31和第二转盘32之间，即第一转盘31和第二转盘32之间的间距大于送入轨道1或送出轨道2的宽度。两个转盘3相互配合才能实现硅片8的翻转，且转盘3的两侧均开设有卡槽6，若有多条平行轨道同时工作，只需再对应增加转盘3即可实现。如图2 所示，有两条产线同时工作，即可设置3个转盘3同时工作，实现两个产线上的硅片8翻转。

转盘3上均匀分布有凸起5，相邻凸起5之间形成容纳硅片8边缘的卡槽 6，卡槽6用于卡住硅片8的边缘，不会对硅片8表面的中间造成影响，提升了最终硅片8的质量。

卡槽6的纵向深度为硅片8长度的0.5-1倍。卡槽6的纵向深度太深会导致硅片8翻转后较难被送出轨道2的皮带带出，太浅会导致硅片8在转动时由于受力不均碎片或甩出。在本实施例中，硅片8的尺寸为156mm*156mm，则转盘3直径设置为170mm，厚度约15mm，卡槽6纵向深度约为80mm，横向深度即凸起5的高度约为5mm，间隙高度即相邻凸起5之间的距离约为3mm。

如图1所示，转盘3上均匀分布有12个卡槽6，相邻卡槽6之间的夹角为 30°，两侧卡槽6的位置一一对应，即在转盘3转动过程中，最多可以缓存7 片硅片8。

本实施例中的驱动装置包括步进电机，步进电机的平均频率为30Hz-40Hz。即转盘3的卡槽6每进入一片硅片8就转动一次，每次转动角度为30°，转动结束后，靠近送入轨道1的卡槽6会插入硅片8，靠近送出轨道2的卡槽6中的硅片8被取出。

如图1所示，本实施例中进料感应装置4设置在送入轨道1的一侧，进料感应装置4距离转轴7中心线的距离为硅片8的长度加上转轴7的半径，本实施例中进料感应装置4距离转轴7中心线的距离大约为161mm-162mm。通过设置进料感应装置4安装的位置对等待硅片的时间以及转盘3转动的速率进行调整，避免造成堵片。

如图1-2所示，图中的箭头方向为转盘3的转动方向。本实施例中的硅片翻转装置包括转动状态和输送状态，硅片翻转装置处于输送状态时，转盘3静止，靠近送入轨道1的卡槽6空缺无硅片，送入轨道1输送硅片8，硅片8插入靠近送入轨道1的卡槽6中；进料感应装置4感应到硅片8完全插入卡槽6，进料感应装置4发送进料信号给控制装置，控制装置接收进料信号后发送转动信号给驱动装置，驱动装置接收转动信号后带动转盘3转动，硅片翻转装置处于转动状态。

本实施例中的硅片翻转装置安装在刻蚀下料和自动化下料机传送皮带之间的位置，在每两道轨道之间安装转盘，调整水平，在特定位置装好进料感应装置，将进料感应装置连接控制装置，并与步进电机信号对接，调试好进料感应装置的等待时间和等待距离后即可投入使用，实现有效的正背面翻片，本实施例在送出轨道远离转盘的一端设置有用于接收硅片的接料花篮。当进料感应装置感应到硅片由送入轨道完全进入到卡槽中后，控制装置会通过电机最终带动转轴和转盘均速转动，当硅片翻转到左边的送出轨道的皮带上后，会被传送至接料花篮，周而复始，可以同时满足翻转硅片、缓存硅片的要求。

以下简述本实施例中硅片翻转装置的工作过程：

如图1所示，转盘3逆时针转动。当靠近送入轨道1的卡槽6转动到与送入轨道1平行时，此时硅片翻转装置处于输送状态，送入轨道1上的硅片8插入该卡槽6中，硅片8的硅片扩散面81朝上，硅片抛光面82朝下。当进料感应装置4感应到硅片8由送入轨道1完全进入到卡槽6中后，进料感应装置4 发送进料信号给控制装置，控制装置接收进料信号后发送转动信号给驱动装置，驱动装置接收转动信号后带动转盘3转动，转盘3带动硅片8转动，此时硅片翻转装置处于转动状态。转盘3转动30°后，下一个卡槽6转动到与送入轨道 1平行，此时硅片翻转装置又处于输送状态，送入轨道1上的硅片插入该卡槽6 中，周而复始。

等到转盘3转动6次即180°后，最开始的卡槽6与送出轨道2平行，该卡槽6中的硅片8通过送出轨道2取出，进入下一个工序中，实现了硅片8的 180°的翻转，此时硅片8的硅片抛光面82朝上，硅片扩散面81朝下。

本实用新型的硅片翻转装置能够实现硅片的翻转，避免了对硅片表面的摩擦，有效的将背面接触改为正面接触，可以大大的降低电池背面EL皮带印的不良比例，有效解决PERC电池的EL不良问题，提升了硅片生产的良率和电池效率，同时又可以有效的降低背面局部复合，带来硅片的效率增益。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅片翻转装置，其特征在于：包括送入轨道、送出轨道、位于所述送入轨道与送出轨道之间的转盘、带动所述转盘转动的驱动装置以及进料感应装置和控制装置，所述转盘上开设有与硅片相匹配的卡槽，所述转盘的中间设置有与所述驱动装置连接的转轴，所述转盘包括设置在所述转轴上的第一转盘和第二转盘，所述第一转盘和第二转盘上对应的所述卡槽之间的距离与所述硅片的宽度相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种硅片翻转装置，其特征在于：所述送入轨道和送出轨道位于所述第一转盘和第二转盘之间。

3.根据权利要求1所述的一种硅片翻转装置，其特征在于：所述转盘上均匀分布有凸起，相邻所述凸起之间形成容纳所述硅片边缘的卡槽。

4.根据权利要求3所述的一种硅片翻转装置，其特征在于：所述卡槽的纵向深度为所述硅片长度的0.5-1倍。

5.根据权利要求1所述的一种硅片翻转装置，其特征在于：所述转盘上均匀分布有12个卡槽，相邻所述卡槽之间的夹角为30°。

6.根据权利要求1所述的一种硅片翻转装置，其特征在于：所述驱动装置包括步进电机，所述步进电机的平均频率为30Hz-40Hz。

7.根据权利要求1所述的一种硅片翻转装置，其特征在于：所述转盘的材质为PVC。

8.根据权利要求1所述的一种硅片翻转装置，其特征在于：所述送出轨道远离所述转盘的一端设置有用于接收所述硅片的接料花篮。

9.根据权利要求1所述的一种硅片翻转装置，其特征在于：所述进料感应装置设置在所述送入轨道的一侧，所述进料感应装置距离所述转轴中心线的距离为所述硅片的长度加上所述转轴的半径。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种硅片翻转装置，其特征在于：所述硅片翻转装置包括转动状态和输送状态，所述硅片翻转装置处于所述输送状态时，所述转盘静止，靠近所述送入轨道的卡槽中空缺，所述送入轨道输送硅片，所述硅片插入靠近所述送入轨道的卡槽中；所述进料感应装置感应到所述硅片完全插入所述卡槽，所述进料感应装置发送进料信号给所述控制装置，所述控制装置接收所述进料信号后发送转动信号给所述驱动装置，所述驱动装置接收所述转动信号后带动所述转盘转动，所述硅片翻转装置处于所述转动状态。