用于HJT电池的多层固化炉及其生产方法与流程

用于hjt电池的多层固化炉及其生产方法
技术领域
1.本发明涉及光伏生产技术领域，特别涉及一种用于hjt电池的多层固化炉及其生产方法。


背景技术：

2.现阶段，晶体硅太阳能电池及光伏组件仍占据国内外光伏市场的主要地位，经过多年的研究与发展，在传统工艺基础上进一步提升晶体硅太阳能电池的转换效率也变得愈加困难。因而，高效电池的产业化研究及相关生产设备的设计收到业界越来越多的关注。
3.就hjt电池而言，其主要是在n型硅片的正/背面沉积本征α-si:h层后再分别沉积p型α-si:h层和n型α-si:h层，并采用低温浆料印刷后，干燥、固化完成金属化制程。上述hjt电池具有高转换效率、低光衰、低温度系数等优势，是非常理想的新一代电池产品。上述低温浆料通常是在200～250℃的条件下进行固化，相较于传统高温烧结制程，工艺时间大大延长，现有的链式固化设备很难在满足工艺时间需求的同时兼顾到理想的产能，此一点亦成为相应的设备开发与应用的重要制约。
4.鉴于此，有必要提供一种新的用于hjt电池的多层固化炉及其生产方法。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种用于hjt电池的多层固化炉及其生产方法，能够有效提高设备，降低设备占地面积与制造成本，适于hjt电池的固化生产需求。
6.为实现上述发明目的，本技术提供了一种用于hjt电池的多层固化炉，包括炉体及设置在所述炉体内的加热装置，所述炉体内设有沿高度方向依次排布的至少两层传输通道，每一所述传输通道均配设有相应的传输装置。
7.作为本技术实施例的进一步改进，所述炉体对应于每一所述传输通道的前后两端均设有开口，所述开口处配设有转送平台，所述hjt电池自所述转送平台进入相应的传输通道并沿前后方向移动到该传输通道另一端的转送平台上；所述多层固化炉还包括分设在所述炉体前后两侧的第一升降装置与第二升降装置，所述第一升降装置、第二升降装置用以将hjt电池转移至所述转送平台或自所述转送平台取下。
8.作为本技术实施例的进一步改进，所述第一升降装置和/或第二升降装置具有沿高度方向间隔设置的至少两层取片机构，以同时实现两层或多层不同传输通道前端或后端所对应的转送平台上的hjt电池转移。
9.作为本技术实施例的进一步改进，所述多层固化炉还包括分设在所述炉体前后两侧的进料装置与出料装置，所述进料装置、出料装置的设置高度与最下方一层所述传输通道的高度相对应。
10.作为本技术实施例的进一步改进，所述加热装置包括沿横向延伸设置的加热管，所述加热管包括位于最上层传输通道上方的上加热管、位于最下层传输通道下方的下加热管以及位于相邻所述传输通道之间的中间加热管。
11.作为本技术实施例的进一步改进，所述炉体包括上炉体、下炉体、设置在所述上炉体与下炉体之间的中间炉体，所述上炉体与中间炉体可沿高度方向上下移动；所述传输通道在高度方向上对应于所述上炉体与中间炉体、或下炉体与中间炉体的接合位置；或，所述传输通道在高度方向上对应于所述上炉体与中间炉体、下炉体与中间炉体或相邻所述中间炉体的接合位置。
12.作为本技术实施例的进一步改进，所述上炉体、中间炉体的外侧分别固定设置有相应的加强架，所述炉体还具有沿高度方向贯穿所述加强架的导向杆。
13.作为本技术实施例的进一步改进，所述传输装置包括沿所述传输通道前后依次排列的辊轴，所述辊轴的两端可旋转安装在所述炉体上，且所述辊轴上还设有用以承载hjt电池的承载部；或，所述传输装置包括沿所述传输通道的延伸方向前后依次排布的若干传输单元，所述传输单元包括可旋转设置在所述炉体上并沿横向延伸的驱动轴、绕设在所述驱动轴上传送带。
14.作为本技术实施例的进一步改进，所述多层固化炉还包括至少两个接料盘，至少两个所述接料盘分别设置在不同所述传输装置的下方，所述接料盘的至少一部分设置呈网格状。
15.作为本技术实施例的进一步改进，所述多层固化炉还包括邻近所述炉体后端设置且位于所述炉体下方的冷却风机。
16.作为本技术实施例的进一步改进，其一所述传输通道设置为进料通道，所述进料通道与其它传输通道相互隔离；所述炉体开设有连通至所述进料通道的抽气口。
17.作为本技术实施例的进一步改进，所述传输通道形成有沿横向依次分布的至少两条传输路径，以使得两片或多片hjt电池可同时流入同一所述传输通道。
18.本技术还提供一种如前所述的多层固化炉的生产方法，主要包括：
19.将hjt电池自炉体的前端转移至其一传输通道内，并通过该传输通道内的传输装置将所述hjt电池传输至炉体的后端；
20.将另一hjt电池自炉体的前端转移至前述传输通道上方或下方的另一传输通道内，再通过另一传输通道内的传输装置将另一hjt电池传输至炉体的后端。
21.本技术还提供另一种如前所述的多层固化炉的生产方法，主要包括：
22.将hjt电池自炉体的前端转移至其一传输通道内，并通过该传输通道内的传输装置将所述hjt电池传输至炉体的后端；
23.再将所述hjt电池自炉体的后端转移至前述传输通道上方或下方的另一传输通道内，再通过另一传输通道内的传输装置将所述hjt电池传输至所述炉体的前端。
24.本技术的有益效果是：采用本技术用于hjt电池的多层固化炉及其生产方法，通过沿高度方向设置多层传输通道，极大地增加设备产能，降低设备成本与占地面积，更好地满足hjt电池固化需求，有助于改善电池性能。上述hjt电池可自炉体前端通过其一传输通道传输至炉体后端，或往复流经所述炉体内不同的传输通道完成固化生产。
附图说明
25.图1是本技术多层固化炉的结构示意图；
26.图2是图1中a区域的局部放大示意图；
27.图3是本技术多层固化炉的平面结构示意图；
28.图4是本技术多层固化炉另一角度的平面结构示意图；
29.图5是本技术多层固化炉部分结构的平面示意图；
30.图6是本技术多层固化炉另一实施例的部分结构示意图。
31.100-多层固化炉；1-炉体；101-传输通道；11-上炉体；12-下炉体；13-中间炉体；14-导向杆；15-加强架；16-锁紧件；17-转送平台；2-提拉装置；31-辊轴；32-传动杆；320-驱动源；33-传送带；34-驱动轴；4-红外加热管；5-进料装置；51-传送平台；6-出料装置；71-第一升降装置；710-托叉；72-第二升降装置；8-接料盘；91-冷却风机；92-抽气风机；200-hjt电池。
具体实施方式
32.以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制本发明，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发明的保护范围内。
33.参图1所示，本技术提供的多层固化炉100包括炉体1，所述炉体1内设有沿高度方向依次排布的至少两层传输通道101，每一所述传输通道101均配设有相应的传输装置。所述多层固化炉100用于hjt电池200的固化，所述hjt电池200通过所述传输装置在相应的传输通道101内进行传输。
34.结合图2至图5所示，所述炉体1包括上炉体11、下炉体12、设置在所述上炉体11与下炉体12之间的中间炉体13。所述中间炉体13设置呈矩形框状，且所述中间炉体13的数目由所述传输通道101的层数确定。作为示例地，所述传输通道101设置为五层，所述中间炉体13设置为四个，最上方的传输通道101对应设置在上炉体11与中间炉体13之间，最下方的传输通道101对应设置在下炉体12与中间炉体13之间，其余传输通道101则设置在相邻所述中间炉体13之间。换言之，所述传输通道101内对应的传输装置安装在上炉体11与中间炉体13之间、下炉体12与中间炉体13之间或相邻中间炉体13之间，所述传输通道101在高度方向上对应于所述上炉体11与中间炉体13、下炉体12与中间炉体13或相邻中间炉体13的接合位置。
35.此处，所述上炉体11与中间炉体13可沿高度方向上下移动，通过所述上炉体11、上炉体11与中间炉体13向上移动打开炉体1，方便对所述炉体1内部进行维护。
36.所述多层固化炉100配设有连接在所述上炉体11上的提拉装置2(未完全图示)，且为使得所述上炉体11、中间炉体13能够沿竖直方向稳定移动，所述炉体1设置有导向杆14，避免移动偏斜。具体地，所述炉体1还具有沿所述上炉体11及中间炉体13的外周设置的加强架15，所述加强架15利于保持炉体1的结构稳定，减少应力变形。所述加强架15通常设置为水平延伸的金属框架，所述导向杆14位于所述炉体1的边角位置并穿过所述加强架15；所述下炉体12也可设置相应的加强架15。除此，所述上炉体11与中间炉体13之间、相邻所述中间炉体13之间还设有锁紧件16，所述中间炉体13需要向上移动打开相应的传输通道101时，通过所述锁紧件16将该中间炉体13与上炉体11相互锁紧。显然地，所述锁紧件16还可实现上炉体11与中间炉体13、相邻所述中间炉体13之间的锁紧密封，利于保持相应传输通道101内的温度稳定；所述下炉体12与相邻的中间炉体13之间也可以设置相应的锁紧件16实现两者
的相互锁紧。在本技术的其它实施例中，也可将所述提拉装置2设置与上炉体11或中间炉体13可选择的配合连接，当需要开启某一传输通道101时，控制所述提拉装置2与上炉体11或相应的中间炉体13固定连接，进而打开所述传输通道101。
37.所述传输通道101沿横向形成有至少两条传输路径，所述hjt电池200可沿既定的一条传输路径通过相应一层的传输通道101。换言之，通过多轨道设计，使得两片或多片hjt电池200可同时流入同一所述传输通道101进行固化，提高产能。实际应用中，所述传输路径的具体设置数目也需考虑所述炉体1的结构、温度稳定性，在此，每一所述传输通道101均具有六条传输路径。
38.本实施例中，所述传输装置包括沿所述传输通道101前后依次排列的辊轴31，所述辊轴31的两端可旋转安装在所述炉体1上。具体地，其一所述传输通道101内的辊轴31对应安装在所述上炉体11与中间炉体13、或相邻所述中间炉体13、或中间炉体13与下炉体12之间。所述辊轴31通常可采用石英、陶瓷等耐高温材料制得；所述辊轴31上还设置有用以承载hjt电池200的承载部。所述承载部可设置呈环状，其能够减小hjt电池200与辊轴31的接触面积，利于hjt电池200的均匀受热。
39.所述传输装置还包括设置在所述炉体1旁侧并沿前后方向延伸的传动杆32，所述传动杆32连接至相应的驱动源320。所述辊轴31的末端探伸至所述炉体1的外侧并与所述传动杆32配合连接，具体可采用齿轮配合连接。每一所述传输通道101内的辊轴31连接至同一根所述传动杆32，以保证传输速度的一致性；就每一所述传动杆32均配设有相应的驱动源320，也可将不同所述传动杆32连接至同一驱动源320。
40.所述炉体1内还设有用以对流经所述传输通道101的hjt电池200进行加热固化的加热装置，所述加热装置设置为沿所述炉体1横向延伸的加热管4。优选地，每一所述传输通道101的上下两侧均设置有所述加热管4，也就是说，所述加热管4包括位于最上层传输通道101上方的上加热管、位于最下层传输通道101下方的下加热管以及位于相邻所述传输通道101之间的中间加热管。所述加热管4的设置数量及每一所述加热管14的实际工作功率可根据所述hjt电池200的固化温度需求进行调节。所述加热管4通常采用红外加热管，当然，所述加热装置也可采用如led灯板、氙灯等其它装置，只要能为所述传输通道101提供稳定的热源即可。
41.所述多层固化炉100还包括分设在所述炉体1前后两侧的进料装置5与出料装置6，所述进料装置5用以将印刷、干燥后的hjt电池200传输至炉体1前端，所述出料装置6用以将完成固化的hjt电池200向外传输。所述进料装置5、出料装置6主要包括辊轴式的传送机构，且所述传送机构沿横向并排进行输运的hjt电池200的数量与所述传输通道101的传输路径数量相匹配。优选地，所述进料装置5、出料装置6的设置高度与最下方一层的传输通道101的高度相对应，方便所述hjt电池200在所述进料装置5与最下方的传输通道101、最下方的传输通道101与出料装置6之间的直接传输。
42.所述炉体1对应于每一所述传输通道101的前后两端均设有相应的开口，所述hjt电池200自所述传输通道101一端的开口流入并从该传输通道101另一端的开口流出。此处，所述多层固化炉100还包括设置在所述开口处并与所述传输装置相配合的转送平台17；所述转送平台17也可以由所述传输装置沿前后方向延伸出所述炉体1外所形成。
43.所述多层固化炉100还包括分设在所述炉体1前后两侧并用以实现所述hjt电池
200转移的第一升降装置71与第二升降装置72。所述第一升降装置71用以将hjt电池200自所述进料装置5的末端转移至其一所述传输通道101前端对应的转送平台17上，或将所述hjt电池200自其一所述传输通道101前端的转送平台17转移至另一传输通道101前端的转送平台17。类似地，所述第二升降装置72可实现hjt电池200在炉体1后端不同转送平台17之间的转移，或将所述hjt电池200自所述转送平台17转移至所述出料装置6上。特别地，所述第一升降装置71和/或第二升降装置72具有沿高度方向间隔设置的至少两层取片机构，以同时实现两层或多层不同传输通道101前端或后端所对应的转送平台17上的hjt电池200转移。
44.此处，以第一升降装置71为例，所述取片机构设置为沿横向依次排布的若干组托叉710，每一组所述托叉710分别对应不同的传输路径。实际应用中，所述进料装置5的后端还设有传送平台51，所述传送平台51及转送平台17均采用两两一组且沿横向间隔设置的皮带进行hjt电池200的承载传输，以使得所述托叉710可移动至相应的hjt电池200下方进行转移操作。在本技术的其它实施例中，所述第一升降装置71、第二升降装置72亦可采用真空吸盘结构；还可以将所述传送平台51或转送平台17设置为升降式结构，以将hjt电池200升高或降低至某一传输通道101前端的开口处，此处不再赘述。
45.所述多层固化炉100还包括至少两个接料盘8，至少两个所述接料盘8分别设置在不同所述传输装置的下方(图5中为更清晰示出接料盘8，移除了部分辊轴31)，所述接料盘8用以承接在传输过程中出现的异常碎片，避免影响下一层所述传输通道101内hjt电池200的传输。此处，所述多层固化炉100还包括邻近所述炉体1后端且位于所述炉体1下方的冷却风机91；所述接料盘8的至少一部分设置呈网格状，优选将所述接料盘8靠近所述炉体1后端的部分设置为网格状，承接碎片的同时不影响不同传输通道101之间的通风。特别地，所述多层固化炉100还可在炉体1的后端如出料装置6上另设冷却区，完成固化的hjt电池200在上述冷却区进行冷却。
46.除此，待固化的hjt电池200虽已经过干燥处理，但其表面电极中很大可能仍存有少量的有机组分，为避免上述hjt电池200表面挥发的溶剂直接排放影响环境并降低安全隐患，所述多层固化炉100还可设置连通所述传输通道101内部的废气处理装置。具体地，所述多层固化炉100包括邻近所述炉体1前端设置的抽气风机92，且由于所述炉体1的高度较高，所述抽气风机92优选设置在炉体1的下方。当然，也可仅在所述下炉体12开设相应的抽气口，并与外接的抽气装置相连接以将含有有机组分的气体抽离。特别地，将其一所述传输通道101设置为进料通道，所述进料通道与其它传输通道101相互隔离；所述炉体1开设有连通至所述进料通道的抽气口。也就是说，待固化的hjt电池200均由所述进料通道流入所述炉体1进行固化，在所述进料通道中可通过抽气口排除可能含有机杂质的气体，并在流出所述进料通道后，进入其它传输通道101继续进行固化制程。
47.参图6所示为本技术的另一实施例，其区别于前述实施例的主要特征在于：所述传输装置包括沿所述传输通道101的延伸方向前后依次排布的若干传输单元，所述传输单元包括传送带33、可旋转设置在所述炉体1上并与所述传送带33相配合的驱动轴34。所述驱动轴34两两一组前后相对设置，其一所述驱动轴34相对另一所述驱动轴34可移动设置，以张紧所述传送带33，也方便对所述传送带33进行调整维护。类似地，可采用前述传动杆32驱使所述驱动轴34旋转以实现hjt电池200的传输，同一所述传输通道101内不同传输单元的驱
动轴34连接至同一前述传动杆32。除此，在本技术其它实施例中，也可在所述传输通道101内设置金属网带等以实现hjt电池200的传输，此处不再一一赘述。
48.实际生产过程中，所述多层固化炉100可采用下述方法进行hjt电池200的固化生产，将一组hjt电池200自炉体1的前端转移至其一传输通道101内，并通过该传输通道101内的传输装置将所述hjt电池200传输至炉体1的后端，完成此一组hjt电池200的固化；将另一组hjt电池200自炉体1的前端转移至前述传输通道101上方或下方的另一传输通道101内，再通过另一传输通道101内的传输装置将另一hjt电池200传输至炉体1的后端，完成固化。可以理解地，上述“一组hjt电池200”是指沿横向排列且对应各传输路径的6片hjt电池200，任一组所述hjt电池200仅流经其一所述传输通道101。
49.所述多层固化炉100还可采用下述方法进行hjt电池200的固化，将一组hjt电池200自炉体1的前端转移至其一传输通道101内，并通过该传输通道101内的传输装置将所述hjt电池200传输至炉体1的后端；再将该组hjt电池200通过第二升降装置72转移至前述传输通道101上方或下方的另一传输通道101内，再通过另一传输通道101内的传输装置将所述hjt电池200传输至所述炉体1的前端。所述hjt电池200通过s型往复流经不同所述传输通道101，完成固化。此时，所述传输装置的传输速度可以是前述生产方法中传输装置的传输速度的5倍，所述hjt电池200整体的固化工艺时间基本一致。
50.综上所述，本技术多层固化炉100通过沿高度方向设置多层传输通道101，极大地增加设备产能，降低设备成本与占地面积，更好地满足hjt电池200的固化需求，有助于改善电池性能。具体生产应用中，既可将所述hjt电池200自炉体1前端通过其一传输通道101传输至炉体1后端完成固化，或将所述hjt电池200往复流经所述炉体1内不同的传输通道101，完成固化。
51.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。
52.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。