CN216413102U - 一种太阳能电池镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种太阳能电池镀膜设备，涉及太阳能电池生产制造技术领域。太阳能电池镀膜设备包括炉管，位于炉管内的电极头和石墨舟，石墨舟具有与电极头的外形相匹配的接触孔，电极头和炉管之间连接有能够伸缩移动的伸缩机构，电极头被配置为能够在伸缩机构的作用下伸缩移动，石墨舟被配置为能够移动至接触孔与电极头相抵压。太阳能电池镀膜设备的电极头具有一定的伸缩量，受外力不易损坏；而且电极头和石墨舟接触时的贴合性好，避免接触面打弧。

Description

一种太阳能电池镀膜设备

技术领域

本申请涉及太阳能电池生产制造技术领域，具体而言，涉及一种太阳能电池镀膜设备。

背景技术

在光伏行业中，太阳能电池片的制造过程一般包括湿化学、扩散、镀膜、丝网分选，其中，镀膜工序极其重要，比如实现PERC(Passivated Emitterand Rear Cell，背面钝化接触电池)双面电池制备必须提高对镀膜工序的要求。镀膜段的机台一般分为版式镀膜设备和管式镀膜设备，管式镀膜设备以管式PECVD(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，等离子体增强化学的气相沉积法)设备为代表。

目前的管式PECVD设备中，射频电源的电极头和石墨舟之间的接触属于硬接触，一般是通过主机台的桨将石墨舟送入炉管内，直至石墨舟与固定于炉管内的电极头直接接触，桨停止，实现石墨舟与电极头之间的硬性接触。此种接触方式会出现很多问题，主要为：

(1)射频电源的电极头与石墨舟之间的接触不紧密，当电流经过时，接触面会出现打弧，而在镀膜工艺过程中打弧，会引起机台高频，造成设备停机。(2)主机台的桨将石墨舟硬性推入至电极头，连接电极头的电极杆受到石墨舟的推力，容易导致直接扭曲变形，而且石墨舟与电极头接触时没有缓冲，电极头容易出现损坏，使用寿命周期短，电极头的使用寿命一般不超过4个月。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种太阳能电池镀膜设备，电极头具有一定的伸缩量，受外力不易损坏；而且电极头和石墨舟接触时的贴合性好，避免接触面打弧。

第一方面，本申请实施例提供了一种太阳能电池镀膜设备，其包括炉管，位于炉管内的电极头和石墨舟，石墨舟具有与电极头的外形相匹配的接触孔，电极头和炉管之间连接有能够伸缩移动的伸缩机构，电极头被配置为能够在伸缩机构的作用下伸缩移动，石墨舟被配置为能够移动至接触孔与电极头相抵压。

在上述实现过程中，电极头的后端连接有伸缩机构，当石墨舟朝电极头移动至与电极头相接触后，继续移动一段距离推动伸缩机构后移，即电极头具有一定的伸缩量，使其受外力不易损坏；伸缩机构向石墨舟方向施加作用力，电极头能够在伸缩机构的作用下，抵压石墨舟，并与石墨舟的接触孔贴合紧密，使得电极头与石墨舟之间形成良好的面接触，避免接触面打弧，减少机台在运行过程中出现的高频、电流异常等问题；且该接触方式有别于常规的硬接触，电极头仍具有一定的伸缩量，能够避免电极头因硬接触而导致的变形。

在一种可能的实现方式中，伸缩机构位于炉管内，伸缩机构包括连接杆，连接杆的两端分别连接炉管和电极头，且连接杆连接电极头的一端能够伸缩移动。

在上述实现过程中，伸缩机构位于炉管内，能够更好的带动电极头伸缩，而且避免因伸缩机构和电极头伸缩移动而影响炉管的气密性；伸缩机构的连接杆能够起到安装电极头的作用，而且其连接电极头的一端能够在弹性势能作用下伸缩移动，从而带动电极头伸缩移动，使得电极头与石墨舟的接触面贴合良好。

在一种可能的实现方式中，连接杆上套设有弹簧，弹簧的两端分别抵接连接杆的两端。

在上述实现过程中，通过弹簧的特定设置，在石墨舟推动作用下，能够产生弹性形变，而且能够带动电极头伸缩移动。

在一种可能的实现方式中，太阳能电池镀膜设备还包括插设于炉管上的安装杆，安装杆插入炉管内的一端与连接杆远离电极头的一端连接。

在上述实现过程中，通过安装杆实现炉体内伸缩机构和电极头的安装。

在一种可能的实现方式中，电极头的一端具有与接触孔相接触的接触面，另一端连接有电极杆，电极杆远离电极头的一端与伸缩机构的连接杆连接。

在上述实现过程中，电极由电极头和电极杆组成，通过安装杆和伸缩机构实现安装，避免直接将电极固定安装而造成的材料浪费；而且对于电极头和电极杆为分体式的情况，只需要使与石墨舟接触的电极头采用特殊的材料制成，这种设计能够减少特殊材料的用料，且需要更换电极头时只需要更换前端的电极头部分。

在一种可能的实现方式中，电极头的材质为钛合金；和/或，电极杆的材质为钛合金。

在上述实现过程中，电极头采用钛合金制成，能够减少接触面打弧；电极头和电极杆菌采用钛合金制成，能够实现一体化制作。

在一种可能的实现方式中，电极杆和连接杆通过绝缘组件连接，绝缘组件包括绝缘隔块和绝缘螺钉，绝缘隔块设置于连接杆和电极杆之间，绝缘螺钉依次贯穿连接连接杆的端部、绝缘隔块和电极杆的端部。

在上述实现过程中，绝缘组件不仅实现电极杆和连接杆之间的连接，而且还能将它们进行隔离，保证在工作过程中伸缩机构不受电，避免欧姆接触。

在一种可能的实现方式中，石墨舟连接有用于驱动石墨舟移动的驱动浆。

在一种可能的实现方式中，其还包括设置于炉管外的射频电源，射频电源通过电源线与电极头电连接。

在一种可能的实现方式中，电源线的一端通过支撑柱与电极头电连接，另一端穿出炉管，炉管内的电源线远离电极头。

在上述实现过程中，炉管内的电源线通过安装柱架设于电极头上方，避免电源线与炉管内的其他结构接触而发生短路。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的一种太阳能电池镀膜设备的结构示意图；

图2为本申请第二实施例提供的一种太阳能电池镀膜设备的结构示意图；

图3为本申请第三实施例提供的一种太阳能电池镀膜设备的结构示意图。

图标：100-太阳能电池镀膜设备；110-炉管；121-安装杆；122-固定件；130-伸缩机构；131-连接杆；132-弹簧；140-电极；141-电极杆；142-电极头；150-绝缘组件；151-绝缘隔块；152-绝缘螺钉；161-支撑柱；162-电源线；163-固定座；170-石墨舟；171-接触孔；200-太阳能电池镀膜设备；210-伸缩机构；300-太阳能电池镀膜设备；310-电源线；320-固定座。

具体实施方式

申请人发现：由于目前的管式镀膜设备中式石墨舟和电极之间采用的是硬性接触的方式，石墨舟与电极的损坏率都较高，石墨舟损坏、电极变形等设备故障频发。而且这种硬性接触还会导致电极与石墨舟之间的接触性较差，电极打弧导致其寿命在3-4个月。

因电极的使用寿命较短，就会涉及到电极使用成本的问题。目前的电极是由一体成型的电极杆和电极头组成，且通过电极杆实现安装，而电极头需要位于特定的位置，因此电极杆较长。但是整个电极在使用时，关键部分是与石墨舟接触的部分，即电极头，因此在实际应用过程中电极杆其实并不需要制作太长，目前的方式会浪费电极的原材料，增加了设备全寿命周期内的使用成本。

本申请基于上述问题，主要是针对管式PECVD的管内电极接触结构进行改造与创新，设计一种新型的管式镀膜设备的电极接触方式。原有采用的方式是硬接触，接触方式改变以后，使用寿命预计可以提高一倍以上，而且电极通过其他机构安装设置，可以减少电极杆的设置长度，降低其在使用周期内的成本。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

第一实施例

请参看图1，本实施例提供的一种太阳能电池镀膜设备100，其包括炉管110，插设于炉管110上的安装杆121，位于炉管110内的伸缩机构130、电极140和石墨舟170，设置于炉管110外的射频电源，其中伸缩机构130包括连接杆131，电极140包括电极杆141和连接于电极杆141一端的电极头142，电极头142远离电极杆141的一端为类似于球面的接触面，石墨舟170具有与电极头142的外形相匹配的接触孔171。各机构的连接关系如下：

安装杆121通过固定件122固定安装于炉管110上，具体是安装于炉管110尾部的法兰盘上，插入炉管110内的一端(前端)与伸缩机构130的连接杆131的一端(后端)连接，连接杆131的另一端(前端)与电极杆141远离电极头142的一端(后端)连接，安装杆121、伸缩机构130的连接杆131和电极杆141呈线型设置，且电极头142设置于最前端，射频电源通过电源线162与电极头142电连接；石墨舟170被配置为能够移动至接触孔171与电极头142相接触，即电极头142的接触面能够伸入接触孔171内并与接触孔171相抵压接触。

本申请实施例中，伸缩机构130需要能够伸缩移动，从而带动电极头142伸缩移动，比如伸缩机构130能够产生弹性形变，以保证连接杆131连接的电极头142能够在伸缩机构130的弹性势能作用下伸缩移动。为了实现上述功能，本实施例中的连接杆131为一体式设计，连接杆131与安装杆121连接的一端插入安装杆121内且能够伸缩移动，从而保证连接杆131连接电极头142的一端能够伸缩移动；连接杆131连接电极头142的一端设置有挡片，连接杆131上套设有弹簧132，弹簧132的两端分别抵接连接杆131的两端，具体是分别抵接安装杆121的端部和连接杆131的挡片，以保证弹簧132在电极头142被推动后移时能够被压缩产生弹性形变，而且能够带动连接杆131整体相对于安装杆121伸缩移动。在其他实施例中，通过不会产生弹性势能的伸缩机构130实现电极头142伸缩移动，同时还可以通过电极头142和石墨舟170设置异性的磁性件，通过磁性件之间的磁吸力实现电极头142和石墨舟170之间的抵压接触。

在实际应用中，伸缩机构130向后缩的行程应小于3cm，这是由于伸缩机构130只需要能够后缩小段距离使其对电极头142和石墨舟170之间有一定的作用力即可；而且石墨舟170的设置位置通常是设定后的，如果其推动伸缩机构130后缩的行程太大，则表示石墨舟170设置不到位。另外，伸缩机构130的弹性势能对电极140和与之接触的石墨舟170的作用力通常与石墨舟170的重力相当，以便控制弹性势能(通过控制弹簧132的压缩量)，使其与不同的石墨舟170相对应。

本实施例中，电极杆141与电极头142连接形成一体的电极140，电极140的材质为钛合金。在其他实施例中，电极杆141与电极头142之间为分体式结构，它们之间采用可拆卸式连接的方式，比如螺纹连接，便于更换电极头142，电极头142的材质为钛合金，电极杆141的材质为钛合金或其他导电材料，只需要满足使用需求即可。

本实施例中，电极杆141和连接杆131通过绝缘组件150连接，绝缘组件150包括绝缘隔块151和绝缘螺钉152，绝缘隔块151设置于连接杆131和电极杆141之间，绝缘螺钉152依次贯穿连接连接杆131的端部的挡片、绝缘隔块151和电极杆141的端部。其中，绝缘螺钉152就是为绝缘材质制成的螺钉，在其他实施例中，也可以采用普通金属材质的锁紧螺钉，但是需要配备陶瓷管与陶瓷垫片进行隔离，以保证电极头142与伸缩机构130之间断路。

本申请实施例中，石墨舟170被配置为能够移动至所述接触孔171与所述电极头142相接触，作为一种实施方式，石墨舟170连接有用于驱动石墨舟170移动的驱动浆。

为了保证射频电源与电极头142电连接，且位于炉管110内的电源线162不会与其他机构接触而发生短路，本实施例中，在连接杆131的上表面竖直设置支撑柱161，支撑柱161和连接杆131均为导电性，使电源线162的一端通过支撑柱161与电极头142电连接，另一端通过固定座163穿出炉管110，固定座163的材料为绝缘材料，炉管110内的电源线162设置于电极头142上方。

需要说明的是，炉管110内的电源线162的设置长度需要与伸缩机构130的最大行程保持匹配，伸缩机构130在向后缩时，电源线162会出现下垂，为避免电源线162下垂与其它机构接触短路，因此炉管110内的电源线162的设置高度应尽量的高。

第二实施例

请参看图2，本实施例提供的一种太阳能电池镀膜设备200，其结构与第一实施例的结构设计大致相同，不同之处在于：本实施例中的伸缩机构210为伸缩气缸，同时省去了图1中的安装杆121。伸缩气缸的固定端直接插设于炉管110，并通过固定件122安装固定，伸缩端(连接电极头142的一端)位于炉管110内，且与电极杆141连接，当石墨舟170推动伸缩气缸的伸缩端，伸缩气缸内的空气被压缩，产生弹性形变；而且伸缩端(连接电极头142的一端)能够带动电极头142伸缩移动，从而在弹性势能的作用下推着电极头142压在接触孔171上。

第三实施例

请参看图3，本实施例提供的一种太阳能电池镀膜设备300，其结构与第一实施例的结构设计大致相同，不同之处在于：省去了图1中的支撑柱161，电源线310的一端直接连接于电极杆141的下表面，另一端通过固定座320穿出炉管110，保证炉管110内的电源线310就算下垂，也不会接触到其他机构。

综上所述，本申请实施例的太阳能电池镀膜设备的电极头具有一定的伸缩量，受外力不易损坏；而且电极头和石墨舟接触时的贴合性好，避免接触面打弧。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池镀膜设备，其特征在于，其包括炉管，位于所述炉管内的电极头和石墨舟，所述石墨舟具有与所述电极头的外形相匹配的接触孔，所述电极头和所述炉管之间连接有能够伸缩移动的伸缩机构，所述电极头被配置为能够在所述伸缩机构的作用下伸缩移动，所述石墨舟被配置为能够移动至所述接触孔与所述电极头相抵压。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述伸缩机构位于所述炉管内，所述伸缩机构包括连接杆，所述连接杆的两端分别连接所述炉管和所述电极头，且所述连接杆连接所述电极头的一端能够伸缩移动。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述连接杆上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别抵接所述连接杆的两端。

4.根据权利要求2所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述太阳能电池镀膜设备还包括插设于所述炉管上的安装杆，所述安装杆插入所述炉管内的一端与所述连接杆远离所述电极头的一端连接。

5.根据权利要求2所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述电极头的一端具有与所述接触孔相接触的接触面，另一端连接有电极杆，所述电极杆远离所述电极头的一端与所述伸缩机构的所述连接杆连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述电极头的材质为钛合金；和/或，所述电极杆的材质为钛合金。

7.根据权利要求5所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述电极杆和所述连接杆通过绝缘组件连接，所述绝缘组件包括绝缘隔块和绝缘螺钉，所述绝缘隔块设置于所述连接杆和所述电极杆之间，所述绝缘螺钉依次贯穿连接所述连接杆的端部、所述绝缘隔块和所述电极杆的端部。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述石墨舟连接有用于驱动所述石墨舟移动的驱动浆。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，其还包括设置于所述炉管外的射频电源，所述射频电源通过电源线与所述电极头电连接。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池镀膜设备，其特征在于，所述电源线的一端通过支撑柱与所述电极头电连接，另一端穿出所述炉管，所述炉管内的所述电源线远离所述电极头。

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