[发明专利]辊道式太阳电池硅片干燥烧结一体炉

说明书

技术领域：

本发明涉及太阳电池片生产设备，具体涉及辊道式太阳电池硅片干燥烧结一体炉。 

背景技术：

红外加热快速烧结炉是生产太阳电池片的关键设备，它的性能指标直接关系到电池片的转换率、成品率以及生产效率的高低。 

在太阳电池片的整个生产工艺流程中，扩散、镀膜和烧结三道工序是最主要的，其中烧结是使晶体硅基片真正具有光电转换功能的至关重要的一步。因此，烧结设备的性能好坏直接影响着电池片的质量。 

太阳电池片目前采用只需一次烧结的共烧工艺，同时形成上下电极的欧姆接触。银浆、银铝浆、铝浆印刷过的硅片，经过烘干使有机溶剂完全挥发，膜层收缩成为固状物紧密粘附在硅片上，这时可视为金属电极材料层和硅片接触在一起。当电极金属材料和半导体单晶硅加热达到共晶温度时，单晶硅原子以一定的比例溶入到熔融的合金电极材料中。单晶硅原子溶入到电极金属中的整个过程是相当快的，一般只需几秒钟时间。溶入的单晶硅原子数目取决于合金温度和电极材料的体积，烧结合金温度越高，电极金属材料体积越大，则溶入的硅原子数目也越多，这时的状态被称为晶体电极金属的合金系统。如果此时温度降低，系统开始冷却形成再结晶层，这时原先溶入到电极金属材料中的硅原子重新以固态形式结晶出来，也就是在金属和晶体接触界面上生长出一层外延层。如果外延层内含有足够量的与原先晶体材料导电类型相同的杂质成份，这就获得了用合金法工艺形成欧姆接触；如果在结晶层内含有足够量的与原先晶体材料导电类型异型的杂质成份，这就获得了用合金法工艺形成P.N结。 

典型的太阳电池片的烧结曲线如下图图1所示。整个时间约120s，分为烘干、预烧、烧结和降温四个阶段。其中烧结段从500℃迅速升温至850℃左右，然后急剧降温到500℃以下，这段时间约10s，而在850℃仅停留2～3s。这种陡升陡降的工艺曲线，要求烧结设备在网袋结构、网袋传送、加热元件、炉膛结构、气氛布置、控制原理、传动系统和冷却方式等方面必须要进行专门的设计与研发。 

目前主流的太阳能电池生产工艺，均采用正面与背面同时快速烧结。然而，由于电池片两面对烧结条件的不同要求，炉内气氛与承载电池片的网袋对烧结影响很大。这主要源于网袋式烧结炉均采用摩擦式传动，即用张紧轮将网袋压紧在主传动轮上，跟随主动轮一起运动。网袋的编织结构、支撑方式、运行的平稳程度等诸多因素，都会直接影响到电池片的外观以及所形成欧姆节的电性能。 

随着光伏产业的日益壮大与发展，人们对电池片外观质量以及它的电性能要求越来越高。而网袋式电池片的烧结，已存在明显的缺陷与不足，比如： 

1、电池片的背场存在明显的网纹现象。造成背场网纹现象的主要原因是：网袋与电池片为面接触。网袋在太阳能电池片背后有许多接触点，在烧结过程中，接触点位置上铝浆中的有机物的有效挥发受到了影响。有机物残留影响了电极与硅片的欧姆接触。 

2、电池片与网袋全面接触，覆盖网袋，不利于炉内气流的搅拌，易导致电池片受热不均。 

3、电池片与网袋接触点上处于熔融状态下的铝，容易吸附网袋上的杂物，影响背场的表面形貌，甚至产生铝刺，导致废品的产生。从这点看来，电池片与网袋的接触面越小越好。 

4、实验还表明，虽说通过网袋的张紧与传输速度的改进，可以保持绝大部分电池片的烧结情况良好。但实验还发现：背场与网袋接触点出现细长划痕的现象。究其原因，可能是电池片重量轻，与网袋接触的点在网袋晃动的过程中，容易与网袋发生位移造成的。 

凡此种种，开发研制新一代电池片烘干、烧结炉，已是光伏产业亟待解决的现实问题。 

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种可以很好的规避与解决网带式烘干、烧结炉所存在的种种不足的辊道式太阳电池硅片干燥烧结一体炉。 

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。 

辊道式太阳电池硅片干燥烧结一体炉，其特征在于：包括底架，底架上设有沿一个方向传输的辊道，辊道中包括多个可旋转的辊体，而每个转动的辊道，在传输硅片有限范围内，在轴向设计成V形螺旋辊，所述的底架上设有烘烤箱，所述的烘烤箱内设有隔板，隔板内设有微波管，所述的烘烤箱出口处设有风机。 

所述的底架下方设有烘烤箱，烘烤箱内设有隔板，隔板间设有微波管。 

所述的烘烤箱正面为铰链连接有柜门。 

所述的柜门上间隔设有观察窗。 

所述的烘烤箱顶部设有通风口。 

所述的与硅片接触部位的辊体材质是非金属。