[实用新型]一种真空环境下的流动柔性基板的加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种真空环境下对流动柔性基板进行加热的加热装置，属于太阳能电池制作领域。 

背景技术

随着各国对光伏产业的越来越重视，如今，包括工艺技术、材料使用、设备改造等方面在内的整个光伏产业正处于快速更新换代时期，太阳能电池也越来越薄膜化、柔性化、高效率以及低成本化。 

太阳能电池大多为刚性电池，然而，由于太阳辐射的能量密度较低，很多场合需要大面积的太阳能电池才能实现目标能量水平，大面积的刚性太阳能电池极不利于携带，这催生了柔性太阳能电池的诞生，柔性太阳能电池可以进行卷曲折叠，从而方便实用。柔性太阳能电池通常采用柔韧的聚合物半导体作为感光组元组装器件，或者在其他新概念电池中采用导电的柔性有机基板电极，不管是有机聚合物光伏器件还是其它光伏器件，其柔性化很大程度上都依赖于有机基板，如今，随着太阳能电池不断柔性化的需求，越来越多的柔性基板被引入到了太阳能光伏工厂，用作太阳能电池的衬底。由于工艺条件中的高温要求，需要对柔性基板进行加热，所用基板必须可以承受最高900℃左右的温度。 

目前普遍采用电热阻丝对柔性基板进行分区加热，加热时，柔性基板位于真空腔室中并始终处于流动状态。具体地，将电热阻丝分布在三块或四块区域中，且电热阻丝不直接与真空腔室连通，加热时，电热阻丝把电能转化为热能，热量通过真空腔室的内壁传导至真空腔室的内部，从而使得处于真空腔室中的流动的基板受热，在温度传感器的控制下，达到所设定的温度。然而，上述分区加热方式存在以下缺陷： 

第一、对基板进行加热的时间一般比较长，特别是用电阻加热丝加热时，由于基板不与加热丝直接接触，加热丝通过真空腔室的内壁将热量传导入真空腔室，这本身需要较多的时间，另外，热量在真空腔室中需要通过导热气体（一般是N₂）进行传导,但鉴于真空压力的限制，腔室中的导热气体不会很多，这就导致基板的受热过程比较慢，要达到设定的温度需要花费比较长的时间；

第二、加热丝上、中、下的分块布局，使得不同分区之间产生温度差异，并且加热丝之间分布不连续，再加上柔性基板的不平整性、流动性，很容易导致柔性基板受热不均匀，进而导致基板上的镀膜不均匀，影响最后光伏产品的发电功率。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于，克服现有加热装置导致的对柔性基板加热时间较长且加热不均匀的缺陷，从而提供一种能够提高对基板的加热均匀性并且可以较少加热时间的加热装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下： 

一种真空环境下的流动柔性基板的加热装置，包括上加热板、下加热板以及电热丝，所述上加热板上设置有若干个上加热板电热丝槽，所述下加热板上设置有若干个与所述上加热板电热丝槽对应的下加热板电热丝槽，所述电热丝镶嵌于所述上加热板电热丝槽及所述下加热板电热丝槽组成的电热丝安装槽中，所述电热丝与所述电热丝安装槽之间具有空腔，所述空腔适于与真空腔室连通。

所述空腔形成于所述电热丝与靠近待加热基板的所述上加热板电热丝槽的内壁之间。 

所述上加热板电热丝槽和/或所述下加热板电热丝槽的截面呈半圆型。 

所述空腔具有环形截面，所述空腔的直径比所述加热丝的直径大0.2-0.4倍。 

所述上加热板以及所述下加热板上分别设置有若干个螺丝孔，所述螺丝孔与螺钉配合实现对所述上加热板和所述下加热板的安装固定。 

若干个所述电热丝安装槽呈U型均匀的分布在加热板中。 

若干个所述电热丝安装槽连续分布。 

所述上加热板与所述下加热板采用碳合金绝缘材料制成。 

所述螺丝孔成排的均匀穿插分布于相邻所述电热丝安装槽之间。 

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点： 

（1）将上、下加热板形成为一个整体，加热丝位于两者之间，加热时，作为一个整体对待加热基板进行加热，避免了原来将电热丝分散在不同的空间区域所造成的空间加热不均匀的问题：并且，所述电热丝与所述安装槽之间具有空腔，所述空腔与真空腔室连通，这样在真空腔室中加热时，真空腔室中的介质气体（一般为N₂）会进入空腔，气体的流动便于热量的传递，从而进一步提高了加热均匀性；所述加热丝位于两块加热板之间，使得整个加热板成为一个整体，在使用时，可以将整个加热板置于真空腔室内，并使得待加热板可以近距离靠近加热板，提高加热速度，并且真空腔室中只含有介质气体，不含有空气，不会导致加热丝以及加热板的氧化，提高寿命且便于养护。