輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，可用于太陽電池的燒結和輻照退火處理。
【背景技術】
[0002]在太陽電池的整個生產工藝流程中，擴散、印刷和燒結三道工序是最主要的。其中，燒結工藝主要用于烘干印刷在硅片表面的漿料，燒掉從漿料中揮發出的有機溶劑，同步燒結太陽電池硅片的正反面，使印刷至硅片上漿料中的金屬電極與硅片形成良好的歐姆接觸，燒結質量的好壞直接影響太陽電池的轉換效率。通常情況下，太陽電池用鏈式燒結爐燒結后，即可做成組件，投入太陽能電站使用。
[0003]太陽電池因為硼氧對的存在，在使用過程中長期光照環境下會發生效率衰減，尤其是近幾年興起的PERC電池，這種衰減尤為嚴重。研宄表明，預先使用一種特定的光源在一定溫度條件下對電池片進行輻照退火處理，會有效防止這種衰減現象發生。但是，目前尚沒有專門對電池片進行輻照退火處理的設備。
[0004]為此，申請人發明了一種輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，使電池片在輥式爐中完成燒結后、直接連續完成輻照退火處理，從根本上解決輻照退火工藝的規模化生產問題。
【發明內容】
[0005]根據以上現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是:提供一種輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，從根本上解決輻照退火工藝的規模化生產問題，從而最大限度地解決太陽電池在使用過程中的衰減問題。
[0006]本發明所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，由上料區、燒結區、燒結冷卻區、輻照退火區、退火冷卻區和下料區組成，電池片在一組水平排列的輥道上傳輸，并依次經過上述各區，一次性完成太陽電池的燒結和輻照退火過程。
[0007]在所述的輥道的上方設置有光源、在輥道的下方設置有加熱裝置，或者在輥道的下方設置有光源、在輥道的上方設置有加熱裝置，電池片在傳輸過程中，其正面朝向光源，其背面朝向加熱裝置。
[0008]所述的光源為鹵素燈、氙燈、白熾燈或LED燈。
[0009]所述的加熱裝置為紅外燈管、電熱絲或熱風機。
[0010]在所述光源與電池片之間，設置一層透光隔熱材料層，將光源隔離在電池片加熱區域之外。
[0011 ] 在安裝光源的腔室內，設置有對光源進行冷卻的吹風冷卻裝置或排風裝置，對光源進行冷卻。
[0012]所述的透光隔熱材料層材質為石英玻璃或鋼化玻璃。
[0013]通過加熱裝置對電池片的加熱溫度是100°0 — 300°0，優選150°C — 250°C
[0014]優選的是，光源的福照度是50mW/cm2一200mff/cm2,80mff/cm2一 150mff/cm2。
[0015]所述輥道的材質為石英陶瓷、石英玻璃、氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、不銹鋼或鋁合金等對電池片沒有污染、耐高溫的材料。
[0016]所述的輥道為實心輥道或空心輥道，輥道的形狀為等徑的圓柱狀、臺階狀、圓錐臺狀、螺紋狀或圓環狀，輥道可以單向轉動、也可以往復轉動。
[0017]在燒結冷卻區和輻照退火區之間，設置有緩沖區，緩沖區內設置有可對燒結后的電池片進行加熱及保溫的加熱保溫裝置，或者緩沖區內設置將燒結后的電池片暫時存儲的儲存裝置，或者緩沖區內設置將燒結后的電池片單列分成多列傳輸到輻照退火區的分列裝置。在緩沖區可以保持一定的溫度將燒結后的電池片直接送入輻照退火區，也可以將燒結后的電池片暫時存儲，也可以將單列分成多列傳輸到輻照退火區。
[0018]所述的緩沖區加熱保溫裝置的設定溫度是50°C — 200°C。
[0019]與現有技術相比，本發明具有的有益效果是:
[0020]本發明提供的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，將燒結工藝和輻照退火工藝有機地組合在一起、形成一條連續的生產線，并且電池片通過一組水平排列的輥道連續傳輸、在水平行進過程中連續完成燒結和輻照退火處理，具有能耗低、運行平穩、產能大、連續化生產的特點，推廣應用后，可以最大限度地解決太陽電池使用過程中衰減的問題。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明結構示意圖
[0022]圖中:1、上料區；2、燒結區；3、燒結冷卻區；4、緩沖區；5、輻照退火區；6、退火冷卻區；7、下料區；8、電池片；9、輥道；10、加熱裝置；11、光源；12、透光隔熱材料層。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發明的實施例做進一步描述。
[0024]實施例1
[0025]如圖1所示，本輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐由上料區1、燒結區2、燒結冷卻區3、緩沖區4、輻照退火區5、退火冷卻區6、下料區7組成，輥道9沿水平方向排列并依次穿過各區，電池片8在輥道9上隨輥道9轉動向前輸送，電池片8進入上料區I后，在輥道9的傳輸下進入燒結區2，完成燒結后，進入燒結冷卻區3，然后進入緩沖區4，在輥道9的傳輸下繼續進入輻照退火區5。電池片8完成輻照退火后，通過退火冷卻區6冷卻，進入下料區7，即完成了整個燒結和輻照退火過程。
[0026]燒結區2在輥道9的上方、或下方、或上方和下方設置有加熱器，燒結冷卻區3設有冷卻裝置。
[0027]緩沖區4設置在燒結冷卻區3、與輻照退火區5之間，可以保持一定的溫度將燒結后的電池片8直接送入輻照退火區5，也可以將燒結后的電池片8暫時存儲，也可以將單列分成多列傳輸到輻照退火區5。
[0028]輻照退火區5包括光源11、上爐殼、透光隔熱材料層12、下爐殼和加熱裝置10組成，上爐殼、下爐殼形成爐腔，輥道9穿過爐腔，電池片8在輥道9的傳輸下水平行進，進入輻照退火區5，在輻照退火區5的下部設置有加熱裝置10，在輻照退火區5的上部設置有光源11，在安裝光源11的腔室內，設置有對光源11進行冷卻的吹風冷卻裝置或排風裝置，在光源11的下部設置有透光隔熱材料層12，將加熱區域和光源11隔開，以防止熱量把光源11燒壞。退火冷卻區6設有冷卻風機，電池片8完成輻照退火后，通過冷卻風機冷卻，即完成了整個輻照退火過程。
[0029]光源11可以為鹵素燈、氙燈、白熾燈或LED燈，加熱裝置10可以為紅外燈管、電熱絲或熱風機，輥道9為實心輥道或空心輥道，輥道9的形狀為等徑的圓柱狀、臺階狀、圓錐臺狀、螺紋狀或圓環狀，輥道9的材質為石英陶瓷、石英玻璃、氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、不銹鋼或鋁合金，透光隔熱材料層12材質為石英玻璃或鋼化玻璃，本實施例中，使用的輥道9是石英陶瓷輥、光源11是鹵鎢燈、加熱裝置10是紅外燈管、透光隔熱材料是石英玻璃板；燒結溫度是800— 850°C ;緩沖區4的溫度一般是50— 200°C，最好是100— 200°C ;輻照退火區5的加熱溫度是100°C — 300°C，較好是150°C — 250°C，光源11的輻照度是50mW/cm2—200mW/cm2，較好是 80mW/cm2 — 150mff/cm2o
[0030]實施例2
[0031]輻照退火區5的下部設置有光源11，在輻照退火爐的上部設置有加熱裝置10，在光源11與輥道9底面之間設置有透光隔熱材料層12，透光隔熱材料層12將上部加熱區域和光源11隔開，其余同實施例1。
[0032]盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.一種輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:由上料區(1)、燒結區(2)、燒結冷卻區(3)、輻照退火區(5)、退火冷卻區(6)和下料區(7)組成，電池片(8)在一組水平排列的輥道(9)上傳輸，并依次經過上述各區，一次性完成太陽電池的燒結和輻照退火過程。
2.根據權利要求1所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:在所述的輥道(9)的上方設置有光源(11)、在輥道(9)的下方設置有加熱裝置(10)，或者在輥道(9)的下方設置有光源(11)、在輥道(9)的上方設置有加熱裝置(10)，電池片(8)在傳輸過程中，其正面朝向光源(11)，其背面朝向加熱裝置(10)。
3.根據權利要求2所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:所述的光源(11)為鹵素燈、氙燈、白熾燈或LED燈。
4.根據權利要求2所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:所述的加熱裝置(10)為紅外燈管、電熱絲或熱風機。
5.根據權利要求2所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:在所述光源(11)與電池片(8)之間，設置一層透光隔熱材料層(12)，將光源(11)隔離在電池片(8)加熱區域之外。
6.根據權利要求5所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:在安裝光源(11)的腔室內，設置有對光源(11)進行冷卻的吹風冷卻裝置或排風裝置。
7.根據權利要求5所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:所述的透光隔熱材料層(12)材質為石英玻璃或鋼化玻璃。
8.根據權利要求2所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:通過加熱裝置(10)對電池片(8)的加熱溫度是100°C — 300°C。
9.根據權利要求2所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:所述光源(11)的福照度是50mW/cm2—200mW/cm2。
10.根據權利要求2所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:所述輥道(9)的材質為石英陶瓷、石英玻璃、氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、不銹鋼或鋁合金。
11.根據權利要求2所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:所述的輥道(9)為實心輥道或空心輥道，輥道(9)的形狀為等徑的圓柱狀、臺階狀、圓錐臺狀、螺紋狀或圓環狀。
12.根據權利要求1?11任一所述的輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，其特征在于:在燒結冷卻區(3)和輻照退火區(5)之間，設置有緩沖區(4)，緩沖區(4)內設置有可對燒結后的電池片(8)進行加熱及保溫的加熱保溫裝置，或者緩沖區(4)內設置將燒結后的電池片⑶暫時存儲的儲存裝置，或者緩沖區⑷內設置將燒結后的電池片⑶單列分成多列傳輸到輻照退火區(5)的分列裝置。
【專利摘要】本發明涉及一種輥道式太陽電池燒結和輻照退火一體連續爐，可用于太陽電池的燒結和輻照退火處理，由上料區、燒結區、燒結冷卻區、輻照退火區、退火冷卻區和下料區組成，電池片在一組水平排列的輥道上傳輸，并依次經過上述各區，一次性完成太陽電池的燒結和輻照退火過程。本發明從根本上解決輻照退火工藝的規模化生產問題，從而最大限度地解決太陽電池在使用過程中的衰減問題。
【IPC分類】F27B9-24, F27B9-06, H01L31-18, H01L21-67, F27B9-02, F27B9-36
【公開號】CN104810309
【申請號】CN201510203266
【發明人】袁向東, 許穎, 袁瑒
【申請人】北京金晟陽光科技有限公司, 袁向東
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月25日