[发明专利]一种用于太阳能薄膜电池制备的电热元件

说明书

本发明涉及太阳能薄膜电池制造装备领域，具体是一种用于太阳能薄膜电池制备的电热元件，所述该电热元件包括设置有内置热电偶的内保护套管，所述内保护套管外部设有氧化镁杆，而氧化镁杆外部设有外保护套管，且外保护套管外壁烧结有一层保护涂层，外保护套管的材质为合金材料；保护涂层可在高温高腐蚀环境下可以有效保护电热元件套管不受影响；保护套管的材质为合金材料，具有耐高温特性及高温下具有良好的耐腐蚀性能，同时镍基合金具有高辐射率，使加热效率更高，使热量通过辐射有效传递，增加了电热元件的使用寿命；所述氧化镁杆上盘绕有多组发热芯线，进而可独立控制的分区，用于过程温度均匀控制，可实现过程温度均匀控制。

技术领域

本发明涉及太阳能薄膜电池制造装备领域，具体是一种用于太阳能薄膜电池制备的电热元件。

背景技术

太阳薄膜能电池制造工艺采用的高速物理气相沉积技术中，通过溅射技术在高温环境下将电池各功能层沉积在柔性或刚性基板上，实现连续、大批量生产高效太阳能电池；温度对大面积太阳薄膜能电池的性能起着至关重要的作用，在工艺制程中，基片处于高温密闭的真空腔室内，被激发出的原子、分子或离子态的气相物质粒子沉积在基体表面形成膜层，温度的均匀性对沉积层的膜厚、附着力及内应力、绕射性均有不同程度的影响，进一步影响光伏电池的转化效率；同时腔室内通有高温硒蒸气具有极强的腐蚀性，且工艺温度达到了950℃及以上，目前用于制备光伏电池镀膜设备中配备的单端电热元件在高温800℃以上真空工作环境中，存在以下的问题：

1、辐射型单端电热元件在高温800℃以上时，高功率密度电热元件的寿命极短，在几个生产周期后需要更换，维护费用高；

2、真空镀膜腔室内通有高温硒蒸汽，具有强腐蚀性，普通不锈钢电热元件表面会短时间内因无法承受其腐蚀性而损坏；

3、目前电热元件整体加热，无法调控温场，在腔室内由于工艺气体存在，会出现上部温度高，下部温度低的温场分布；会造成镀膜不均匀。

即会出现寿命短、耐腐蚀性差、温场单一，存在腔室上中下区域温场温差大，温度不均匀，造成镀膜不均匀，成膜质量差及在一定周期内更换电热元件带来的维护费用高昂等缺陷。

因此，为了克服上述问题，本发明提供一种用于太阳能薄膜电池制备的电热元件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于太阳能薄膜电池制备的电热元件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于太阳能薄膜电池制备的电热元件，所述该电热元件包括设置有内置热电偶的内保护套管，所述内保护套管外部设有氧化镁杆，而氧化镁杆外部设有外保护套管，且外保护套管外壁烧结有一层保护涂层，外保护套管的材质为合金材料；

保护涂层可在高温高腐蚀环境下可以有效保护电热元件套管不受影响；保护套管的材质为合金材料，具有耐高温特性及高温下具有良好的耐腐蚀性能，同时镍基合金具有高辐射率，使加热效率更高，使热量通过辐射有效传递，增加了电热元件的使用寿命；

所述氧化镁杆为开设有多个孔洞的高纯氧化镁管，工作在1000℃工况下仍具有良好的电气性能，绝缘耐压及泄露电流均可以满足相应标准；

所述氧化镁杆上盘绕有多组发热芯线，进而可独立控制的分区，用于过程温度均匀控制，可实现过程温度均匀控制。

本发明进一步的方案：所述保护涂层为搪瓷涂层。

本发明再进一步的方案：所述保护套管的材质为镍基合金材料。

本发明再进一步的方案：所述氧化镁杆上盘绕有多组发热芯线。

本发明再进一步的方案：所述氧化镁杆同外保护套管之间填充有绝缘导热材料。