[實用新型]一種輥道式太陽電池硅片燒結爐

有效

• 申請號: 201120454910.9
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN202329094U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 楊桂玲;袁瑒
• 申請（專利權）人: 楊桂玲
• 主分類號: F27B9/14
• 分類號: F27B9/14;F27B9/30;F27D9/00;H01L31/18
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本實用新型涉及一種太陽電池硅片燒結爐，尤其是涉及一種采用輥道傳輸硅片的太陽電池硅片燒結爐。

背景技術

在太陽電池硅片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，利于電池的電流輸出，把電池應該達到的效率發揮出來。如果硅片與電極之間的歐姆接觸不良，則可導致部分電流無法輸出，從而降低電池片的能量轉化效率。也就是說燒結工序是使晶體硅片真正具有光電轉換功能的至關重要的一步，燒結質量的好壞直接影響最終太陽電池片效率的高低。因此，燒結設備的性能好壞直接影響著電池片的質量。

目前，國內外的太陽電池生產制造廠家主要使用網帶式隧道燒結爐，在燒結爐的縱向上依次設有預熱排膠區、升溫區、燒結區和降溫區。在不同區域布置不同密度的加熱燈管，以此來控制各區域溫度。印刷有電極的硅片通過網帶傳輸，依次經過燒結爐的不同爐溫區，完成預熱排膠、升溫、燒結和降溫的電極燒結過程。雖然這種網帶式隧道燒結技術已經比較成熟，但存在如下問題：一是硅片與金屬網帶直接接觸，金屬對硅片有污染；二是普通網帶式隧道燒結爐的運行速度較低，一般只有2000mm/min，而目前電池片燒結工藝要求能達到5000mm/min以上的高速燒結，如果用網帶式隧道燒結爐進行高速燒結，會使網帶的運行平穩性變差，在電池片的背電極面造成網紋，影響外觀質量，甚至會造成破片；三是金屬網帶會蓄積大量熱量，高速燒結如何使網帶在很短的時間內降溫、以保證電池片的出爐溫度，也是一個較難解決的問題；四是由于網帶的蓄熱作用，使燒結爐不能在較短的時間內達到工藝需要的燒結溫度850℃～950℃，達到燒結溫度后，即便采用水冷卻，也不能很快降溫，難以滿足硅片冷卻速率≥70℃/S的要求；五是網帶的蓄熱作用也增加了爐體升溫段和降溫段的長度，一般網帶式隧道燒結爐需要10米～12米的長度才能完成整個燒結過程，從而增加了燒結爐的體積和造價；六是由于網帶的質量要遠遠大于硅片的質量，因此，加熱網帶和冷卻網帶帶走的熱量要遠大于硅片燒結所需要的熱量，從而燒結爐的能耗被大大提高。

中國專利CN102032777A針對網帶式燒結爐能耗高、熱效率低、占地面積大等問題，提出了一種無網帶硅片燒結爐。其工作原理是由一組固定托架和移動托架組成的輸送裝置代替了金屬網帶，通過移動托架周期性地完成上升、前移、下降和后退動作，將放置在固定托架上的硅片逐步向前搬移。固定托架和移動托架支撐硅片的托腳用鋼絲制成、在其外表面設有陶瓷涂層。該專利雖然從一定程度上解決了網帶式傳輸存在的上述缺點，但這種往復式搬運方式，仍然存在以下問題：一是硅片不能連續平穩輸送，并且輸送速度不容易提高、難以滿足5000mm/min的輸送要求；二是為了滿足硅片在搬運過程中不斷地上下移動的需要，就會加大爐膛內部的有效高度，由于爐溫的上下溫差要大于水平溫差，這樣勢必會造成硅片經過的溫場波動較大、燒結溫度不容易精確控制；三是硅片的傳輸過程是通過移動托架和固定托架的交互動作進行間歇式搬移，不能連續平穩輸送，因此，不能在爐膛內放置跟隨硅片運動的測溫裝置，實現對硅片燒結全過程的動態測溫；四是其支撐硅片的托腳用鋼絲制成、在其外表面設有陶瓷涂層，由于鋼絲和陶瓷涂層的熱膨脹系數差異較大，在850℃～950℃的高溫下容易造成陶瓷涂層脫落，導致硅片與鋼絲直接接觸，由此喪失防止硅片污染的作用。為此，申請人開發了一種輥道式太陽電池硅片燒結爐，有效解決了以上二種輸送方式存在的不足。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的弊端，提供一種輥道式太陽電池硅片燒結爐，在所述燒結爐中，傳輸硅片的載體是可以沿一個方向傳輸的輥道，該輥道中包括多個可旋轉的輥體。

優選的是，輥道的與硅片接觸部位的材質是非金屬的；所使用的輥道的與硅片接觸部位的材質不同于用來支撐和傳動輥道的部位的材質。

優選的是，輥道的與硅片接觸部位的材質是非金屬材質，而用來支撐和傳動輥道的部分的材質是金屬材質。

優選的是，組成輥道的輥體中的至少一部分為表面光滑的平輥體或表面凸凹不平的輥體。表面凸凹不平的輥體包括：表面帶有凹槽的螺紋狀輥體、表面帶有若干點狀或線狀凸起的輥體、表面帶有若干圓環狀物的不等徑輥體。

優選的是，組成輥道的輥體中的至少一部分為實心輥體或空心輥體。也就是說，組成輥道的輥體可以都是實心輥體，也可以都是空心輥體，也可以是部分實心輥體和部分空心輥體共同組成的輥道。