[发明专利]在光生伏打电池的制造过程中用于驱动光生伏打电池或其基质的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种在光生伏打电池制造过程中用于驱动光生伏打电池或其基质(例如有机材料，无机材料以及混合基材料)的设备。

背景技术

在光生伏打电池制造过程中，基质，即用于形成所述电池的材料，是诸如基于单晶硅或多晶硅的材料的无机基材料，或诸如乌饭树色素的有机基材料，或混合基材料(即有机基材料和无机基材料)。这些基质在特定的工厂中经受一系列处理以便产生光生伏打电池作为最终产品。

具体地，这些处理包括：

-在溶液中的化学浴，其蚀刻硅片的表面，将其从光滑的形式转变为带有微金字塔形状的复杂的形式，其设法捕获全部太阳光线并使反射减小至最小；

-掺杂，在掺杂过程中，通过在高温炉(大致1000℃)中的热扩散形成硅片的p-n结。在此操作中，一层磷掺杂材料或其它掺杂材料以给定浓度和给定深度沉积在硅上，以便用作可见光子的分离件，将它们转变为正负电荷；以及

-丝网印刷过程，在丝网印刷过程中，银浆通过丝网印刷以自动方式沉积在电池的前侧上并且铝浆沉积在其后侧上。结果，所有的电荷可以收集在一起，使得它们朝向主负-正导体聚集。具体地，通过丝网印刷或其它已知的等效技术印刷在光生伏打电池上的金属触点的烧结大大地影响光生伏打电池的能量转变质量及其效率。

这些处理在特定的工厂中进行，在这里材料被运输通过以不同温度为特征的各种处理腔室。

在用于生产光生伏打电池的传统工厂内并且特别是在诸如那些具有红外线灯或欧姆电阻器的烧结炉中，通过由能够承受可能高达1000℃的正常烧结温度的金属带构成的驱动设备而进行光生伏打电池穿过沿着工厂的各种处理站的运输，然而所述金属带的使用带来了几个缺陷。

第一个缺陷在于由于金属带承受连续的加热和冷却循环的事实而导致的能量的大量消耗。事实上，由于光生伏打电池必须与金属带一起冷却至最高40℃的温度，因此，为了在烘烤之后处理光生伏打电池，冷却循环是必需的。

另一个缺陷在于这样的事实，即所述金属带由于其性质而倾向于释放在高温时渗透进入光生伏打电池并污染它们的颗粒，降低了它们的效率。

另一个缺陷是由于带的金属质量具有相当大的热惯量，不允许陡峭的温度分布曲线。并且，炉的静态热分布曲线不同于动态分布曲线，随之难于测量温度和其准确的界定。事实上，金属带穿过所有的腔室，并形成不同于每个腔室所具有的那些温度的平均温度。

为了克服这些缺陷中的一些缺陷，已经使用用于通过连续的、陶瓷的、同轴的辊子驱动所形成的光生伏打电池的设备，所述辊子沿光生伏打电池的整个长度延伸，并且其中每一个都旋转，保持固定于其位置。

辊子的旋转导致驱动电池穿过炉。然而，这种方案的使用具有几个缺陷，诸如辊子和通常基于银的金属浆之间的摩擦，特别是当后者处于干燥阶段时；此摩擦导致形成不规则区域，并且浆层从给定区域移除。并且，在所谓的烘烤区域，即形成导电浆的粉末的高温烧结发生的地方以及有机化合物蒸发的地方，金属浆倾向于腐蚀辊子并且还与辊子发生反应，产生致使这些辊子损耗和所述辊子的材料颗粒污染光生伏打电池的双重缺陷。

因此，存在一种需求以便克服上述缺陷。

发明内容

现在已经开发出形成为本发明的主题的用于驱动光生伏打电池或它们的基质(即前体材料)的设备，用于工厂(具体地用于烧结炉)以制造光生伏打电池，其克服了以上这些缺陷。

按照本发明，所述设备限定于权利要求中，并通过所附的附图图示。

所述驱动设备的特征在于，其包括由陶瓷材料、钛、氧化铝或类似物制成的至少一对管状元件或同轴的辊子，所述至少一对管状元件或同轴的辊子彼此以一定距离彼此相对地设置，使得至少一个光生伏打电池或相关联的基质或类似物搁置在所述一对同轴的辊子的相对端上。

每对同轴的辊子的设计和尺寸形成为使得每个光生伏打电池或相关联的基质的、除了所述光生伏打电池和所述同轴的辊子之间的接触表面外的表面通过例如红外线灯的已知类型照射，或在用于制造所述电池的各种工序阶段中被处理。

按照本发明的驱动设备的进一步的特性特征和旨在实现的功能通过以下的详细说明将变得清楚。

现在将参考优选实施例并参考所附的附图更详细地说明本发明，然而，应当了解，在不脱离通过所附的权利要求所限定的保护范围的情况下可以进行变形。

附图说明

图1是已知类型的用于驱动光生伏打电池的设备的示意透视图。

图2是按照图1的驱动设备的俯视图。

图3是按照图1的驱动设备的侧视图。