CN220475962U - 一种用于光伏设备微波辅助加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，具体提供一种用于光伏设备微波辅助加热系统，包括微波加热管，所述微波加热管设置于炉体内恒温区的两侧，所述恒温区为光伏设备在炉体内的放置区域。本实用新型采用了微波加热原理的辅助加热方式，微波加热是依靠物料吸收微波能并将其转换成热能，从而使物料本身整体同时升温的加热方式。微波加热是通过被加热体内部偶极分子高频往复运动，产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高，不须任何热传导过程，就能使物料内外部同时加热、同时升温，加热速度快且均匀，仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十分之一就可达到加热目的。

Description

一种用于光伏设备微波辅助加热系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，特别涉及一种用于光伏设备微波辅助加热系统。

背景技术

随着晶体硅太阳电池技术的不断提高，光伏行业竞争愈演愈烈，低成本、高效率、大产能成为大家共同追逐的目标。为适应市场需求大尺寸硅片，大尺寸载具，大产能的管式设备随之应运而生。随着设备的整体变大，各零部件也随之变大，整个设备管体逐渐加粗加长，由最初的380mm管径共四根管发展至现今的550mm管径共六根管，设备总高由3500mm增加为4500mm。硅片尺寸由125mm*125mm到了210mm*210mm,载具石墨舟装载量由240/280Pcs到616/768Pcs，石英舟装载量由400Pcs到2880Pcs.

其中，随着设备，硅片，载具等的尺寸升级加大，达到相对应工艺所需加热时间也随之加长，针对此问题，传统解决方案为增加一套辅助加热系统，为在炉体管内增加上3下2红外加热管，或使用特殊设计的细丝炉丝炉体来补偿加热，提升加热速率，均匀性，进一步提升产能。

传统的辅助加热系统还存在由结构和特性所带来的缺陷。在炉体管内增加3下2红外加热管方案：①占据炉体空间，使舟在炉体内相对空间变小，使优化舟尺寸受限，同时也增加舟在管内的维护调整难度，间接增加维护成本；②增加的红外加热管需要后炉门开孔，又增加了保证炉体密封性的难度，增加维护难度，间接增加维护成本；③3下2红外加热管方案仅可优化提升1-2min加热时间；④接近加热管处，由于局部高温原因，会出现局部色差、粉尘污染片的工艺不良。

传统辅助加热方式是根据热传导、对流和辐射原理使热量从外部传至物料，热量总是由表及里传递进行加热物料，物料中不可避免地存在温度梯度，故加热的物料不均匀，致使物料出现局部过热。需要长时间持续稳定才可稳定所需温度。其中现有PECVD工艺预热升温时间为15-20min,扩散工艺预热升温时间为18-25min。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何解决传统辅助加热方式导致的物料不均匀以及需要长时间才能达到目标温度的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于光伏设备微波辅助加热系统，其采用的技术方案如下：

一种用于光伏设备微波辅助加热系统，包括微波加热管，所述微波加热管设置于炉体内恒温区的两侧，所述恒温区为光伏设备在炉体内的放置区域。

作为优选的技术方案，所述微波加热管的微波频率为915MHz～2450MHz。

作为优选的技术方案，所述微波加热管设置为多个，多个微波加热管的微波工作区域至少覆盖所述恒温区。

作为优选的技术方案，所述炉体内设置有管架，通过所述管架固定安装所述微波加热管。

作为优选的技术方案，所述炉体包括底板、内壁以及外壁，所述底板上设置所述内壁和所述外壁，所述外壁和所述内壁之间留有空间，所述外壁与所述内壁通过若干加强筋连接，所述内壁的内侧设置有所述管架。

作为优选的技术方案，所述底板连接有支撑底架。

作为优选的技术方案，所述炉体的上端连接有与所述炉体内部连通的顶部通道，所述顶部通道的顶部由顶盖进行密封，所述顶部通道的一侧连接有管道。

本实用新型的有益效果是：根据本实用新型的一种用于光伏设备微波辅助加热系统，采用了微波加热原理的辅助加热方式，微波加热是依靠物料吸收微波能并将其转换成热能，从而使物料本身整体同时升温的加热方式。微波加热是通过被加热体内部偶极分子高频往复运动，产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高，不须任何热传导过程，就能使物料内外部同时加热、同时升温，加热速度快且均匀，仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十分之一就可达到加热目的。

本实用新型的优势体现在于：加热速度快；加热效率高，省电节能；加热均匀；选择性加热；加热过程的即时控制性；微波加热控制起来非常迅速方便，具有即时性。

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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了根据本实用新型实施例的一种用于光伏设备微波辅助加热系统的立体剖面图。

图2示出了根据本实用新型实施例的一种用于光伏设备微波辅助加热系统的剖视图。

图中，1为微波加热管，2为炉体，201为底板，202为内壁，203为外壁，204为加强筋，3为光伏设备，4为管架，5为支撑底架，6为顶部通道，7为顶盖，8为管道。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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。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实用新型中的具体含义。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

本实用新型实施例提供一种用于光伏设备微波辅助加热系统，如图1和图2所示，该用于光伏设备微波辅助加热系统包括微波加热管1，所述微波加热管1设置于炉体2内恒温区的两侧，所述恒温区为光伏设备3在炉体2内的放置区域。

需要说明的是，本文中所述的光伏设备3是需要利用炉体2升温加热进行加工的组件，例如可以是晶体硅太阳电池及其零部件等等，本实施例此处不对其进行具体限制。

目前用于工业加热的微波频率为915MHT～2450MHz,具体频率可以根据加热材料的形状、大小、含水量来选择。微波是指频率在300MHz～300GHz、对应波长λ为1000～1mm的电磁波。其加热机理是依靠介质材料自身损耗电磁能转化为热能,即微波在电磁场的作用下,介质材料中的极性分子从原来的随机分布状态转向按照电场的极性排列取向,随着交变电磁场的变化,导致介质分子的剧烈运动和相互摩擦而产生热量,使介质温度不断升高。

利用微波加热可将PECVD工艺预热升温时间由15-20min优化为5-10min,扩散工艺预热升温时间由18-25min优化为8-15min。进而提升相对于产能。PECVD产能由6144Pcs/H/台优化为7899Pcs/H/台，提升了28.5％的产能，扩散产能由9425Pcs/H/台提升为10368Pcs/H/台，提升了10％的产能。

在一个具体的实施例中，如图1和图2所示，所述微波加热管1设置为多个，多个微波加热管1的微波工作区域至少覆盖所述恒温区。

例如，如图1所示，恒温区具有两个，则微波加热管1可以设置为4个，分别设置在恒温区的左右两侧，即安装在炉体2的内壁的作用两侧，以此可以进一步保证对光伏设备的供热均匀性。

在一个具体的实施例中，如图2所示，所述炉体2内设置有管架4，通过所述管架4固定安装所述微波加热管2。

其中管架4可以如图2所示的位置进行设置，也可以如图1所示的位置进行设置，图1示出的是固定微波加热管2的左右两端，此时可以另一侧的微波加热管2的长度覆盖恒温区域的长度。当然，也可以如图2所示，设置多段微波加热管2，只要满足多个微波加热管1的微波工作区域至少覆盖所述恒温区即可，具体根据实际使用恒温区域长度决定微波加热管的数量。

在一个具体的实施例中，如图2所示，提供炉体2的具体结构，所述炉体2包括底板201、内壁202以及外壁203，所述底板201上设置所述内壁202和所述外壁203，所述外壁201和所述内壁202之间留有空间，所述外壁202与所述内壁203通过若干加强筋204连接，所述内壁203的内侧设置有所述管架4。

该炉体2具有一定的强度，且所述外壁201和所述内壁202之间留有空间，该空间不仅给加强筋204提供安装空间，且必要时可以在该空间内填充保温材料，以减少热量的损失。

在一个具体的实施例中，如图2所示，所述底板201连接有支撑底架5，支撑底架5起到支撑整个炉体2的作用。

在一个具体的实施例中，如图2所示，所述炉体2的上端连接有与所述炉体2内部连通的顶部通道6，所述顶部通道6的顶部由顶盖7进行密封，所述顶部通道7的一侧连接有管道8。

其中管道8上可以设置阀门，必要时可以通过打开管道8上的阀门来对炉体2进行一定地散热。顶部通道6可以是与炉体2是可拆卸地连接，以方便对光伏设备的放入与取出，其中光伏设备可以通过利用夹具固定后形成组装件放置在炉体2中，也可以是在炉体2中设置支架来固定放置光伏设备，光伏设备只需要满足能够相对稳定地放置在炉体2中即可。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种用于光伏设备微波辅助加热系统，其特征在于，包括微波加热管，所述微波加热管设置于炉体内恒温区的两侧，所述恒温区为光伏设备在炉体内的放置区域。

2.如权利要求1所述的用于光伏设备微波辅助加热系统，其特征在于，所述微波加热管的微波频率为915MHz～2450MHz。

3.如权利要求1所述的用于光伏设备微波辅助加热系统，其特征在于，所述微波加热管设置为多个，多个微波加热管的微波工作区域至少覆盖所述恒温区。

4.如权利要求1所述的用于光伏设备微波辅助加热系统，其特征在于，所述炉体内设置有管架，通过所述管架固定安装所述微波加热管。

5.如权利要求4所述的用于光伏设备微波辅助加热系统，其特征在于，所述炉体包括底板、内壁以及外壁，所述底板上设置所述内壁和所述外壁，所述外壁和所述内壁之间留有空间，所述外壁与所述内壁通过若干加强筋连接，所述内壁的内侧设置有所述管架。

6.如权利要求5所述的用于光伏设备微波辅助加热系统，其特征在于，所述底板连接有支撑底架。

7.如权利要求5所述的用于光伏设备微波辅助加热系统，其特征在于，所述炉体的上端连接有与所述炉体内部连通的顶部通道，所述顶部通道的顶部由顶盖进行密封，所述顶部通道的一侧连接有管道。