[實用新型]石墨舟預熱冷卻系統及石墨舟預熱與爐體冷卻系統

有效

• 申請號: 202021849064.6
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN213203197U
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 朱輝;張春成;趙志然;劉帥;肖潔;吳得軼
• 申請（專利權）人: 湖南紅太陽光電科技有限公司
• 主分類號: C23C16/50
• 分類號: C23C16/50;C23C16/52;H01L31/18
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 戴玲

本實用新型公開了石墨舟預熱冷卻系統及石墨舟預熱與爐體冷卻系統。預熱冷卻系統包括半導體加熱單元、預熱箱和緩存架，半導體熱端設有熱媒輸出管和熱媒輸入管，冷端設有冷媒輸出管和冷媒輸入管，預熱箱內壁設有熱媒管道，其兩端分別與熱媒輸出管的熱媒輸入管接通，緩存架的緩存位上設有冷媒管道，其兩端分別與冷媒輸出管和冷媒輸入管接通。預熱與爐體冷卻系統包括半導體加熱單元、預熱箱和爐體，預熱箱內壁設有熱媒管道，其兩端分別與熱媒輸出管的熱媒輸入管接通，爐體外周設有冷媒管道，其兩端分別與冷媒輸出管和冷媒輸入管接通。利用半導體熱端對工藝前石墨舟預熱，冷端對工藝后的石墨舟冷卻，或者冷端對爐體外周冷卻，防止爐體外周溫度過高。

技術領域

本實用新型涉及光伏電池片的生產設備，尤其涉及一種石墨舟預熱冷卻系統及石墨舟預熱與爐體冷卻系統。

背景技術

硅片經過制絨、擴散、刻蝕、退火、表面鍍膜、背鈍化、激光消融、絲印燒結等工序后成為電池片，不同電池工藝流程有所不同。表面鍍膜是光伏電池生產過程中的核心工序之一，而PECVD是表面鍍膜的設備，PECVD設備包括爐體柜、凈化臺和源柜三大部分。反應室位于爐體柜內，是進行鍍膜反應的場所，通常在450℃-500℃進行。為了減少工藝時間，會在石墨舟進入反應室內之前，先進行預熱，使其溫度提升到200℃-250℃左右，進而減少升溫時間，從而實現縮短工藝時間。另一方便石墨舟進行鍍膜工藝出反應室后，需要進行冷卻，現在一般是通過小風機吹風冷卻，效果一般。

現有的預熱通常采用紅外加熱燈管，紅外燈管相對熱功率低，能量消耗比較大，比較容易損壞壽命較短，另外紅外加熱燈管放置在玻璃管中，增加了預熱箱體積。對于高溫石墨舟自然冷卻時間過長，增加風機以后可以縮短一些冷卻時間，但是效果還是不夠明顯。對法蘭加水冷后，能降低密封圈的溫度延長使用壽命，爐體外壁溫度較高，可能會造成爐體柜門板溫度高甚至發黃，人不小心觸碰容易發生燙傷，如果通過增加保溫棉厚度實現爐壁低溫，爐體直接將大大增加，其次可以通過對爐體進行水冷，具有一定的效果。

近些年來，興起了半導體加熱制冷的熱潮。半導體加熱制冷，基于帕爾帖效應，珀爾帖效應的論述很簡單：當電流通過熱電偶時，其中一個結點散發熱而另一個結點吸收熱。電流正向流過時，上部制冷，下部發熱；當電流反向流過時，上部發熱，下部制冷。半導體加熱熱端溫度高，可以通過熱媒傳導出來，比如：導熱油，冷端溫度可以低至0℃甚至更低，可以通過冷媒傳導出來，比如氟化物。半導體既能實現加熱同時又能夠實現制冷，目前在生產電池片的PECVD設備上從未使用，因此，在PECVD設備上具有應用前景。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種利用半導體的熱端加熱對工藝前石墨舟進行預熱，冷端制冷能夠對工藝后的石墨舟進行冷卻，實現快速降溫，一個能源能夠同時滿足設備對加熱和散熱的需求，能源利用率高，縮短加熱和散熱的工藝時間的石墨舟預熱冷卻系統；以及一種利用半導體的熱端加熱對工藝前石墨舟進行預熱，冷端對爐體外周進行冷卻，實現爐體外表面保持低溫，防止爐體外周溫度過高的石墨舟預熱與爐體冷卻系統。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種石墨舟預熱冷卻系統，包括半導體加熱單元、預熱箱和緩存架，所述預熱箱一端具有箱門，所述半導體加熱單元的熱端設有熱媒輸出管和熱媒輸入管，且冷端設有冷媒輸出管和冷媒輸入管，所述預熱箱的內壁上設有熱媒管道，所述熱媒管道的入口與熱媒輸出管接通，且出口與熱媒輸入管接通，所述緩存架具有存放石墨舟的緩存位，所述緩存位上設有冷媒管道，所述冷媒管道的入口與冷媒輸出管接通，且出口與冷媒輸入管接通。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述預熱箱內壁設有多根熱媒管道，各熱媒管道沿內壁周向呈環形布置，且各熱媒管道相互平行，各熱媒管道的入口連接一個預熱箱熱媒總入口，各熱媒管道的出口連接一個預熱箱熱媒總出口。

所述預熱箱包括箱體外殼和箱體保溫層，各熱媒管道嵌在箱體保溫層內；所述預熱箱內設有可與各熱媒管道熱交換的第一換熱器。