采用模块化设计的热反应炉与太阳能电池生产设备的制作方法

1.本实用新型涉及光伏生产技术领域，特别涉及一种采用模块化设计的热反应炉与太阳能电池生产设备。


背景技术：

2.现阶段，晶体硅太阳能电池由于原料成本较低、技术相对成熟，其仍是国内外市场应用最为重要的光伏产品。而随着光伏产业的快速发展，业界对电池结构、工艺与设备也在进行不断的研究设计，以期提高电池转换效率，更好地应对市场需求。
3.就hjt电池而言，其具有高转换效率、低光衰、低温度系数等优势，也能有效降低能耗与排放，是非常理想的一类电池产品。上述hjt电池的生产工艺与传统晶硅电池具有较大差异，直至近年才开始较大规模的生产应用，其具体制备工艺仍处于不断优化改进的过程中，如电池烘干、固化与钝化的具体工艺时间、温度及辐照强度等往往存有较大差别；再考虑安装场地的空间与装配需求，相关设备的往往需要各自定制，成本较高，供货周期也较长。
4.鉴于此，有必要提供一种新的采用模块化设计的热反应炉与太阳能电池生产设备。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种采用模块化设计的热反应炉与太阳能电池生产设备，能够更好地满足不同的生产工艺与现场装配需求，降低设计与生产成本。
6.为实现上述实用新型目的，本技术提供了一种采用模块化设计的热反应炉，用于太阳能电池的生产，其包括炉体模块、沿前后方向可拆卸设置在所述炉体模块上的另一炉体模块或功能模块，所述炉体模块包括炉体、用以安装所述炉体的机架，所述炉体内形成有前后贯穿的传输通道，所述太阳能电池可沿所述传输通道传送至另一炉体模块或功能模块。
7.作为本技术实施例的进一步改进，所述炉体模块还包括安装在所述机架上的传输装置，所述传输装置包括若干前后依次排列的辊轴、沿横向邻近所述炉体外侧设置的支撑板及安装在所述支撑板上的轴套，所述辊轴包括辊轴主体、设置在所述辊轴主体的末端且沿横向延伸超出所述炉体的支撑轴，所述支撑轴穿设于所述轴套内。
8.作为本技术实施例的进一步改进，所述炉体包括相对设置的下炉体与上炉体，所述下炉体包括底壁及沿横向相对设置的下侧壁，所述上炉体具有顶壁及沿横向相对设置的上侧壁，所述上侧壁与下侧壁沿竖直方向相抵接，所述下侧壁形成有用以安装所述辊轴的安装槽，所述安装槽沿竖直方向的设置高度大于所述辊轴的直径。
9.作为本技术实施例的进一步改进，所述传输装置还包括固定在所述辊轴主体上并用以支撑太阳能电池的承载件，或，所述辊轴主体沿径向突伸形成有用以支撑太阳能电池的凸起。
10.作为本技术实施例的进一步改进，所述炉体模块的机架沿前后方向可拆卸固定在另一所述炉体模块的机架上，且相邻所述炉体模块的炉体呈间隔设置。
11.作为本技术实施例的进一步改进，所述传输通道具有沿横向依次排布的至少两个传送轨道，以实现两片或多片太阳能电池的同步传输。
12.作为本技术实施例的进一步改进，所述热反应炉还包括设置在其一所述炉体模块上的控制装置，所述控制装置用以控制至少两个所述炉体模块的运行，或，至少两个所述炉体模块分别设置有相互独立的控制装置。
13.本技术还提供一种太阳能电池生产设备，具有前后相邻设置的固化区与钝化区，所述固化区和/或钝化区采用如前所述的热反应炉。
14.作为本技术实施例的进一步改进，所述固化区包括相互拼接的至少两个所述炉体模块，所述炉体内设有加热装置，且所述炉体模块还包括连通所述传输通道的排气装置；至少其一所述炉体模块的排气装置还连接设置有废气处理装置。
15.作为本技术实施例的进一步改进，所述钝化区包括相互拼接的至少两个所述炉体模块，所述炉体内设有辐照光源，其一所述炉体模块的后端还连接设置有冷却装置。
16.本技术的有益效果是：采用本技术热反应炉与太阳能电池生产设备，通过所述炉体模块的拼接组装，能够更好地满足不同的生产工艺与现场装配需求，也降低设计与生产成本，缩短出货周期。
附图说明
17.图1是本技术太阳能电池生产设备的整体结构示意图；
18.图2是本技术太阳能电池生产设备的部分结构示意图；
19.图3是本技术太阳能电池生产设备的炉体模块的主要构成示意图；
20.图4是本技术太阳能电池生产设备的炉体模块的部分结构示意图；
21.图5是图4中部分炉体模块的分解示意图；
22.图6是图4中部分炉体模块沿a
‑
a方向的剖视图；
23.图7是图6中s区域的放大示意图。
24.100
‑
太阳能电池生产设备；101
‑
固化区；102
‑
钝化区；103
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上料模块；104
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下料模块；10
‑
炉体模块；1
‑
机架；2
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炉体；21
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下炉体；211
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底壁；212
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下侧壁；213
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安装槽；22
‑
上炉体；221
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顶壁；222
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上侧壁；3
‑
传输装置；31
‑
辊轴；311
‑
辊轴主体；312
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支撑轴；3121
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连接部；3122
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支撑部；32
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承载件；33
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支撑板；34
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轴套；35
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驱动轴；36
‑
驱动轮；37
‑
传动轮；4
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加热管；5
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风机；6
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燃烧塔；71
‑
辐照光源；72
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电源；8
‑
冷却装置；200
‑
太阳能电池。
具体实施方式
25.以下将结合附图所示的实施方式对本实用新型进行详细描述。但该实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
26.本技术提供一种采用模块化设计的热反应炉，所述热反应炉可以是烘干炉、固化炉、钝化炉、退火炉。参图1所示为本技术提供的太阳能电池生产设备100，其具有前后相邻设置的固化区101与钝化区102，所述固化区101和/或钝化区102均可采用如前所述的热反
应炉。
27.结合图2至图7所示，所述固化区101采用前述热反应炉，其包括相互拼接的至少两个所述炉体模块10，所述炉体2内设有加热装置。每一所述炉体模块10均包括机架1、安装在所述机架1上的炉体2与传输装置3。所述炉体2形成有前后贯穿的传输通道，且相邻所述炉体模块10的传输通道沿前后方向相对应。结合图3所示，所述加热装置包括设置在所述传输通道内的加热管4，所述加热管4优选沿横向延伸设置。所述固化区101是指相应的导电浆料进行烘干及低温固化的区段，所述固化区101沿前后方向划分为若干不同温区，每一温区设有相应的测温装置及相对独立可控的加热管4，以便于所述固化区101的温度调整。所述加热装置也可以采用加热丝、氙灯等其它热源，此处不再赘述。
28.实际应用中，可以根据不可厂商的工艺与安装需求，选取两个或多个炉体模块10进行拼接组装，无需独立设计，大大降低设计与生产成本。所述炉体模块10优选为同一规格配置，当然，基于上述思路，我们也可以开发两种或多种既定规格的炉体模块10，进一步满足不同的生产需求。具体地，所述炉体模块10的机架1沿前后方向可拆卸固定在另一所述炉体模块10的机架1上，且相邻所述炉体模块10的炉体2呈间隔设置。
29.再参图4至图7所示，所述传输装置3包括若干前后依次排布且沿横向穿过所述炉体2的辊轴31，所述辊轴31相对炉体2可旋转设置，以将太阳能电池200自所述传输通道的前端传送至该传输通道的后端。所述辊轴31包括辊轴主体311、设置在所述辊轴主体311末端并沿横向延伸超出所述炉体2的支撑轴312，所述辊轴主体311通常由陶瓷材料制得；所述支撑轴312则采用金属或合金材料制得。此处，所述辊轴主体311上套设有用以支撑太阳能电池200的承载件32，所述承载件32优选采用耐高温的橡胶或树脂材料制得，通过柔性接触，减少太阳能电池200在传输过程中可能出现的损伤；所述承载件32亦可采用金属、陶瓷等材料制得，特别地，所述承载件32还可以与辊轴主体311一体设置，换言之，所述辊轴主体311沿径向突伸形成有用以支撑太阳能电池200的凸起(未图示)。
30.在此，所述传输通道具有沿横向依次排布的至少两个传送轨道，以实现两片或多片太阳能电池200的同步传输。所述传输装置3还包括沿横向邻近所述炉体2外侧设置并用以支撑所述辊轴31的支撑板33、安装在所述支撑板33上的轴套34，所述支撑轴312穿设于所述轴套34内。具体地，所述支撑轴312包括连接在所述辊轴主体311末端的连接部3121及自所述连接部3121朝背离辊轴主体311一侧延伸的支撑部3122，所述辊轴主体311与连接部3121通过相互配合的螺纹进行固定，所述支撑部3122穿过所述轴套34。所述传输装置3还包括设置在炉体2旁侧且沿前后方向延伸的驱动轴35、设置在所述驱动轴35上的驱动轮36及安装在所述辊轴31末端并与所述驱动轮36相配合的传动轮37。在本技术的其它实施方式中，所述传动轮37也可以通过连接在所述驱动轴35上的皮带进行驱动，此处不再一一赘述。
31.所述炉体模块10还包括连通所述传输通道的排气装置，所述排气装置主要包括设置在所述炉体2上方的风机5；至少其一所述炉体模块10的排气装置还连接设置有废气处理装置，所述废气处理装置主要包括安装在相应的炉体模块10顶部的燃烧塔6，所述燃烧塔6通常设置在所述固化区201最前端的炉体模块10上方。所述太阳能电池200表面挥发的溶剂在相应的排气装置的作用下随气流进入燃烧塔5，并在所述燃烧塔5内完成燃烧后再向外排出，减小环境污染。另，对于靠近所述钝化区102的炉体模块10来说，导电浆料中的有机组分已基本挥发，所述排气装置排出的气体中有机组分含量较低，也可以直接连接至外部管路
进行排放。
32.所述炉体2包括沿竖直方向相对设置的下炉体21与上炉体22，所述下炉体21包括底壁211及沿横向相对设置的下侧壁212，所述上炉体22具有顶壁221及沿横向相对设置的上侧壁222，所述上侧壁222与下侧壁212沿竖直方向相抵接，以形成保温炉腔。此处，所述下侧壁212形成有用以安装所述辊轴31的安装槽213；所述上侧壁222的下缘则呈线性设置，即所述上侧壁222无需就所述辊轴31的安装进行开槽设计，降低上炉体22的设计难度与制备成本。
33.所述安装槽213沿竖直方向的设置高度大于所述辊轴31的直径，所述安装槽213通常可设计呈u型。实际设计中，考虑加工及装配误差，所述安装槽213的设置深度、宽度均超出所述辊轴31穿过下侧壁212部分的直径，以保证所述辊轴31与下侧壁212呈间隙状态，避免影响所述辊轴31的旋转。
34.所述太阳能电池生产设备100还包括设置在其一所述炉体模块10上的控制装置，所述控制装置用以控制至少两个所述炉体模块的运行。所述控制装置主要是指人机操控界面，相邻所述炉体模块10之间还需要进行电力、通信连接，以实现对不同所述炉体模块10的集中控制与调整。当然，为更大程度的方便现场装配，至少两个所述炉体模块10也可以分别设置相互独立的控制装置。
35.所述钝化区102则设置有光源系统，所述光源系统包括沿前后方向依次排布的若干辐照光源71、用以为所述辐照光源71提供电力的电源72，作为示例地，所述辐照光源71可采用led灯板。所述钝化区102沿前后方向划分为若干不同区域，每一区域均设有相对独立可控的辐照光源71，以便于所述钝化区102的辐照强度的调整。所述钝化区102的后端还设置有冷却装置8，所述冷却装置8用以对完成固化与钝化的太阳能电池200进行冷却。
36.除此，所述炉体模块10采用模块化设计，所述热反应炉还可以包括沿前后方向可拆卸设置所述炉体模块10上的功能模块，所述功能模块主要是指上料模块103、下料模块104，所述太阳能电池200可由所述上料模块103传入炉体模块10，并经所述传输通道传送至所述下料模块104。就本实施例而言，所述上料模块103设置在最前端的所述炉体模块10的前侧；所述下料模块104设置在所述冷却装置8的后侧。所述上料模块103通常可与丝网印刷机台相对接；所述下料模块104的后方则可与测试机台进行对接，实现太阳能电池200的自动化连续生产。
37.在本技术的另一实施方式中，所述钝化区102也可以采用前述热反应炉，即所述钝化区102包括相互拼接的至少两个所述炉体模块(未图示)，相应的炉体内设置辐照光源，以对太阳能电池200进行辐照钝化。此时，前述冷却装置8进行独立设计，并连接在其一所述炉体模块的后端。
38.综上所述，本技术热反应炉与太阳能电池生产设备100通过模块化设计的炉体模块10拼接形成相应的固化区101和/或钝化区102，结构简洁，运输、装配更为方便，能较好地满足不同的工艺与装配需求，降低设计与生产成本，提高出货速度。
39.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
40.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。