一种防止形变的石墨舟载体及光伏电池镀膜设备的制作方法

本技术涉及太阳能电池生产设备，具体涉及一种防止形变的石墨舟载体及光伏电池镀膜设备。

背景技术：

1、在光伏topcon电池生产过程中，等离子体增强化学气相沉积（pecvd）技术是用于在太阳能晶硅电池表面形成介质膜的关键工艺。该工艺在镀膜设备中进行，通过脉冲射频激发受热的稀薄气体产生辉光放电形成等离子体。多组相对应的石墨片被施加相反的交变电压，使等离子体在极板间加速撞击气体，最终运动到硅片表面完成镀膜。这些相互对应的石墨片组排在一起即构成石墨舟。

2、石墨舟由高纯石墨材质制成，其特点是具有多排平行排布的石墨舟片，每片石墨舟片上设有石墨舟卡点，对硅片起到关键的固定和载体作用。为了提升市场竞争力、降低生产成本，光伏行业正朝着提升石墨舟载片量的方向发展，主要体现在两个趋势：一是采用单炉管配单射频电源和单支长石墨舟；二是采用单炉管配双射频电源和两支短石墨舟。目前，行业内最长的单舟长度已达到2348mm。

3、然而，石墨舟长度的增加也带来了严峻的技术挑战。由于石墨材质本身的特性，过长的石墨舟在承受沉重物品、周转运行以及在炉管内经历高温后的冷却过程中，会产生巨大的热应力和机械应力，导致石墨舟发生不可逆的形变。这种形变会导致镀膜自动化设备中的机器人在插片和取片时发生掉片、碎片，影响生产效率和良率；和导致电池片镀膜不均匀，产生色差，影响产品品质。虽然采用双短舟方案可以避免形变问题，但需要更换对应镀膜工段的所有设备以适应双舟操作，会带来巨大的改造成本。

4、单支长石墨舟因长度过大、结构强度不足而容易发生形变的问题。该形变会导致插取片故障、碎片率高、产品色差等质量缺陷，而采用双舟方案则成本高昂。因此，迫切需要一种既能保证单舟大载片量，又能有效防止形变的新型石墨舟结构。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于解决现有技术中单支长石墨舟因长度过大、结构强度不足而容易发生形变的问题。该形变会导致插取片故障、碎片率高、产品色差等质量缺陷、成本高昂的问题。具体如下：

2、一种防止形变的石墨舟载体，包括若干平行排布的石墨舟片、连接件和陶瓷连接环组件，所述石墨舟片包括位于两侧的加厚外片和位于若干所述加厚外片之间的普通内片，所述加厚外片的厚度大于所述普通内片的厚度；若干所述石墨舟片通过所述连接件串联连接固定，所述石墨舟片的长边边缘处均开设有供所述连接件和陶瓷连接环组件穿过的连接孔，所述连接件包括多根平行设置的第一连接杆；

3、所述陶瓷连接环组件包括多个双环结构的陶瓷连接环和多组并排设置的两根第二连接杆，所述第一连接杆和两组第二连接杆均穿过所述连接孔设置，所述第一连接杆和两组第二连接杆相互平行并等间距排列，每个所述陶瓷连接环同时套接在一组并排设置的两根所述第二连接杆上，所述第一连接杆和第二连接杆的两自由端均通过螺母锁紧。

4、进一步地，所述陶瓷连接环包括主体，所述主体两端均做圆角处理，所述主体中部设有两个通孔用于套接两根第二连接杆。

5、进一步地，所述第一连接杆和第二连接杆上均设置有陶瓷圈用于隔离石墨舟片并保持间距，且所述陶瓷圈和陶瓷连接环在每对相邻石墨舟片之间择一设置，所述陶瓷圈与所述陶瓷连接环的厚度相同。

6、进一步地，所述加厚外片的厚度比普通内片的厚度大至少2.0毫米。

7、进一步地，所述加厚外片的厚度为3.0~5.0毫米，所述普通内片的厚度为2.0~2.5毫米。

8、进一步地，所述陶瓷连接环的厚度为10~12毫米。

9、进一步地，所述石墨舟片的总长度不小于2000毫米。

10、本申请还提供一种光伏电池镀膜设备，包括如上所述的防止形变的石墨舟载体。

11、采用本实用新型技术方案产生的有益效果如下：

12、（1）通过将石墨舟外片进行加厚处理，并采用双环结构的陶瓷连接环组件替代传统单环结构，有效增强了整体结构的刚性与抗形变能力。加厚的外片相当于在载体两侧设置了“加强筋”，不仅提高了载体的惯性矩，还优化了应力分布，使外力（如高温冷却冲击、周转运输中的机械应力）得以均匀分散，从而降低了因局部应力集中导致的形变风险。此外，双陶瓷环与双连接杆的配合使用，进一步提升了结构的稳定性和耐高温性能，确保在pecvd镀膜过程中即使处于极端温度变化环境下，石墨舟仍能保持形状稳定，避免因热胀冷缩引起的形变。

13、（2）在提升机械性能的同时，并未牺牲其原有的功能性与经济性。石墨舟片仍保持平行排布，载片量未受影响，适用于大尺寸、大载量的生产工艺需求。陶瓷连接环与陶瓷圈的合理布置，既保证了舟片间距的一致性，又避免了金属连接件与石墨材质的直接接触，减少了因材料差异导致的热应力问题。

14、（3）通过防止舟片的形变，直接提升了生产过程的稳定性和产品的一致性，从而提高了最终产品的良率。此外，该结构兼容现有的镀膜设备与工艺流程，无需对炉管、电源、清洗设备等进行改造，降低了企业的设备更新成本与技术适配难度，在不改变现有工作环境、工艺参数、炉管尺寸和电源配置的前提下，实现了单舟大型化承载，避免了为规避形变而采用“双舟”模式所带来的巨额设备改造和换型成本，显著降低了生产成本。

1.一种防止形变的石墨舟载体，其特征在于，包括若干平行排布的石墨舟片（1）、连接件和陶瓷连接环（5）组件，所述石墨舟片（1）包括位于两侧的加厚外片（2）和位于若干所述加厚外片（2）之间的普通内片（3），所述加厚外片（2）的厚度大于所述普通内片（3）的厚度；若干所述石墨舟片（1）通过所述连接件串联连接固定，所述石墨舟片（1）的长边边缘处均开设有供所述连接件和陶瓷连接环（5）组件穿过的连接孔，所述连接件包括多根平行设置的第一连接杆（4）；

2.根据权利要求1所述的防止形变的石墨舟载体，其特征在于，所述陶瓷连接环（5）包括主体（8），所述主体（8）两端均做圆角处理，所述主体（8）中部设有两个通孔（9）用于套接两根第二连接杆（6）。

3.根据权利要求1所述的防止形变的石墨舟载体，其特征在于，所述第一连接杆（4）和第二连接杆（6）上均设置有陶瓷圈（10）用于隔离石墨舟片（1）并保持间距，且所述陶瓷圈（10）和陶瓷连接环（5）在每对相邻石墨舟片（1）之间择一设置，所述陶瓷圈（10）与所述陶瓷连接环（5）的厚度相同。

4.根据权利要求1所述的防止形变的石墨舟载体，其特征在于，所述加厚外片（2）的厚度比普通内片（3）的厚度大至少2.0毫米。

5.根据权利要求1或4所述的防止形变的石墨舟载体，其特征在于，所述加厚外片（2）的厚度为3.0~5.0毫米，所述普通内片（3）的厚度为2.0~2.5毫米。

6.如权利要求1所述的防止形变的石墨舟载体，其特征在于，所述陶瓷连接环（5）的厚度为10~12毫米。

7.根据权利要求1所述的防止形变的石墨舟载体，其特征在于，所述石墨舟片（1）的总长度不小于2000毫米。

8.一种光伏电池镀膜设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的防止形变的石墨舟载体。