[发明专利]太阳能电池坩埚及其喷涂方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池铸锭技术领域，更具体地说，涉及一种太阳能电池坩埚及其喷涂方法。

背景技术

光伏行业，尤其是太阳能电池硅片制造领域，在铸锭岗位，每天都需要大量的坩埚，坩埚在使用前都需要进行喷涂处理。坩埚喷涂用纯水把粉末喷料氮化硅涂喷在坩埚表面，在加热作用下，使液态氮化硅均匀的吸附坩埚表面，形成粉状涂层，由于现行坩埚喷涂工艺的落后和复杂，以及需要消耗大量的水电气能源，不仅直接影响到铸锭质量，影响到电池转换效率的提升，而且，影响到生产成本，制约着组件的发电效率。

现行的喷涂技术是将配制好的硅液涂料用净化的压缩空气进行喷涂，喷枪压力为20psi～40psi，喷涂距离为25～30厘米，定位着落坩埚宽度为15～20厘米，在喷涂过程中一般一次喷涂厚度控制在小于0.01mm内，否则在加热过程中易出现龟裂．起泡．针孔等，坩埚喷涂温度控制在40℃～65℃内．喷涂完成后再进行1400℃的高温热处理，热处理的目的是提高涂层结晶度，避免内应力引起的涂层脱落，从而提高涂层的韧性和附着力。

现行技术不仅工作效率低，还浪费水电气能源（喷涂后需要入烘干炉在1400高温下烘干），更主要的是不能控制晶体的生长界面，电池转换效率低，是目前提升电池转换效率，降低生产成本的瓶颈。

因此，如何提高太阳能电池坩埚的产品质量，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种太阳能电池坩埚喷涂方法，以实现提高太阳能电池坩埚的产品质量；本发明还提供了一种太阳能电池坩埚。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种太阳能电池坩埚喷涂方法，包括步骤：

1）混合硅溶胶、石英砂和陶瓷粘接剂，并搅拌第一预定时间后，获得搅拌均匀的石英砂涂料；

2）均匀涂刷或喷涂所述石英砂涂料于坩埚内径的底部，获得包覆石英砂的坩埚；

3）将包覆石英砂的所述坩埚放置在烘箱内，并在80±5℃的烘烤温度下烘烤50min-70min，获得烘烤后的坩埚；

4）按照质量体积比为1g:4ml:1ml的比例制备由氮化硅、水、硅溶胶组成的硅胶喷涂涂料，并搅拌第二预定时间使其混合均匀；

5）将搅拌均匀的硅胶喷涂涂料均匀喷涂在烘烤后的所述坩埚上，获得包覆硅胶的坩埚，烘烤后的所述坩埚的喷涂环境温度为65-95℃；

6）将包覆硅胶的所述坩埚常温下风干9-13h。

优选地，在上述太阳能电池坩埚喷涂方法中，所述步骤1）前还包括，利用压缩空气对坩埚内径底部进行吹扫，并用百洁布沾无水乙醇擦拭干净。

优选地，在上述太阳能电池坩埚喷涂方法中，所述陶瓷粘结剂的纯度大于99.98%，所述陶瓷粘结剂的粒度为30目-50目。

优选地，在上述太阳能电池坩埚喷涂方法中，所述硅溶胶、石英砂和陶瓷粘结剂的质量混合比例为4.5-5.5:4.5-5.5:2。

优选地，在上述太阳能电池坩埚喷涂方法中，所述硅溶胶、石英砂和陶瓷粘结剂的质量混合比例为5:5:2。

优选地，在上述太阳能电池坩埚喷涂方法中，所述第一预定时间为2-5min。

优选地，在上述太阳能电池坩埚喷涂方法中，所述步骤2）具体为，均匀涂刷或喷涂一层所述石英砂涂料于坩埚内径的底部，干燥后检查石英砂层是否牢固，若无问题，重复涂刷或喷涂多次后，获得包覆石英砂的坩埚。

优选地，在上述太阳能电池坩埚喷涂方法中，所述第二预定时间为25-35min。

优选地，在上述太阳能电池坩埚喷涂方法中，烘烤后的所述坩埚的喷涂环境温度为70-90℃。

一种太阳能电池坩埚，所述太阳能电池坩埚为通过如上任意一项所述的太阳能电池坩埚喷涂方法制备的太阳能电池坩埚。

本发明提供的太阳能电池坩埚喷涂方法，首先混合高纯度硅溶胶、高纯度石英砂和高纯陶瓷粘接剂，并搅拌均匀获得石英砂涂料，然后均匀涂刷或喷涂于坩埚内径的底部，包覆石英砂的坩埚放置在烘箱内，并在80±5度的烘烤温度下烘烤50min-70min。

此时按照1g:4ml:1ml的质量体积比例制备由氮化硅、水、硅溶胶组成的硅胶喷涂涂料，并搅拌第二预定时间后混合均匀，然后在65-95℃的环境温度下将搅拌均匀的硅胶喷涂涂料均匀喷涂在烘烤后的坩埚上，最后将包覆硅胶的坩埚放置在常温下风干9-13h，获得最终喷涂后的坩埚。