[实用新型]一种太阳能电池硅片干燥用烘干设备

说明书

本实用新型公开了一种太阳能电池硅片干燥用烘干设备，包括依次设置的上料输送线、上料台、装载腔、烘箱、下料台、下料输送线及载板回流机构；所述装载腔的出料端对应所述箱体的进料端；所述上料输送线对应所述上料台的进料端，所述上料台的出料端对应所述装载腔的进料端；所述下料台的进料端对应所述箱体的出料端，所述下料台的出料端对应所述下料输送线。该实用新型基于自动化上下料及在线输送并通过硅片平躺式双面同时加热烘干，可以确保硅片均匀加热及快速干燥并实现载板的回流重复使用；挥发的有机气体可以通过真空抽气和进气的方式均匀有效的抽出而无需大量吹气，有效减少了吹气能耗，且同步上下料具有高产能、占地少的优点。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池硅片干燥用烘干设备。

背景技术

光伏发电已经成为一种可替代化石能源的技术，这依赖于近年不断降低的生产成本和光电转换效率的提升。按照光伏电池片的材质，太阳能电池大致可以分为两类：一类是晶体硅太阳能电池，包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池；另一类是薄膜太阳能电池，主要包括非晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池及铜铟镓硒太阳能电池等。目前，以高纯度硅材作为主要原材料的晶体硅太阳能电池是主流产品，所占的比例在80％以上。

在晶体硅太阳能发电系统中，实现光电转换的最核心步骤之一是将晶体硅加工成实现光电转换的电池片的工序，因而电池片的光电转换效率也成为了体现晶体硅太阳能发电系统技术水平的关键指标。

提升电池效率，建立钝化接触是关键。由于光生载流子在硅片内部快速运动，一旦接触表面就会导致复合而无法收集成电流发电。如果在表面镀一层特别的保护膜，像氧化硅、氮化硅、氧化铝、非晶硅等由于表面晶硅表面化学键的饱和以及薄膜和晶硅之间形成的电荷场，它们能有效阻止少子在表面的复合。

为了进一步提升效率，新的电池理论模拟要求钝化层全覆盖，载流子通过隧道穿透效应到达覆盖在钝化层上的导电层。HIT电池就是基于这个理念设计的新电池。HIT电池在硅片正反面覆盖一层薄的非晶硅(3～5nm)，然后在非晶硅表面分别镀上掺杂磷的非晶硅和掺杂硼的非晶硅。由于非晶硅有非常优异的钝化性能，HIT电池转换效率大幅提高。但是，非晶硅钝化只能承受低温工艺，在250℃以上时，非晶硅钝化效果立即失去，常规银浆需要800℃烧结才能达到好的导电性和附着力，这对于印刷常规电池上成熟应用的银浆来说就不适用。为此，专门为HIT电池开发了低温银浆，用低温银浆通过丝网印刷将浆料转移到硅片表面形成银线，银浆印刷后需要烘干以去除有机溶剂载体，最后还需要固化。低温银浆的烘干温度和固化温度只需要200℃或以下，它和硅片的结合是通过银浆里的粘结剂实现的。通常，低温银浆需要在80～150℃烘干10分钟左右时间在烘干固化后才能进入下一道印刷工序，且烘干加热通常采用热风或红外加热或者两者结合使用(因为烘干过程中会挥发出有机气体，需要吹风带出)。

由于银线印刷采用丝网印刷技术，单台印刷机设备产能可以达到3000 片/小时甚至以上，而HIT电池生产需要印刷多次排布银线(主栅、细栅)，每次印刷需要烘干后才能进行下一道印刷，在最后一道印刷后，不仅要印刷而且还要固化(在200℃下固化30～60分钟)以达到最好的银线导电性能。一条生产线的印刷工艺和烘干、固化工艺是连接在一起的，所以印刷产能和烘干固化产能最好相匹配。

为了增加烘干固化的产能，现有技术通常采用多道链式轨道传输硅片，硅片平躺在传输链上，传输链经过设定高温的区域进行烘干固化，这个方法是设备占地很长，如果结合烘干、固化退火设备就更长了。

也有提出的改进的方案有：1、把硅片竖立放置，放在两根卡条之间，同样多条轨道并行链式连续向前通过加热区，这样单位长度内放置的硅片密度就大大增加，但是垂直放置硅片在卡条之间运行过程中容易造成破片，并且垂直方向受热不均而造成银线附着力不均匀；2、硅片放置在花篮里，一次可以放50～100片，花篮放置在一条链式轨道上经过加热区，烘箱里链式连续向前运动，其缺点是同样硅片内受热不均且花篮内硅片之间有机蒸汽不易排除，有机溶剂停留在硅片之间需要大量吹气流动而浪费能源。

实用新型内容