本实用新型涉及太阳能电池生产技术领域,尤其涉及一种退火设备。
背景技术:
光致衰减现象是指太阳能硅片以及光伏组件在受到光照后会产生功率衰减的现象。功率衰减将直接减少太阳能硅片的发电量,当功率衰减超过一定范围时,太阳能硅片将会在光伏电站运行时存在较大的发电量波动。为了减少此现象带来的影响,在太阳能硅片制造工艺中,会对其进行退火处理,将不稳定状态的太阳能硅片恢复到一个亚稳定或稳定的状态,可减少后续的光致衰减现象。
在退火处理时,如果保持硅片处于通电状态,能够使得硅片具有较好的退火效果。现有技术中的退火设备通常包括退火腔室,退火腔室内承载有叠垛的多个硅片,电极的两极分别连接最上层的硅片和最下层的硅片,硅片在通电状态时会产生大量的热量,退火腔室内还设置有抽风组件和散热风刀,对退火腔室进行散热。但是抽风组件和散热风刀的风力有限,散热不均匀,且抽风组件一般设置于退火腔室的上部,导致位于下方的硅片容易出现温度过高的现象,影响退火效果。此外,对于需要大电流低温度工艺退火处理的硅片,现有技术中的退火设备很难满足。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种退火设备,能够保证叠垛的硅片的温度均匀,退火效果较好,且能够适应于需要大电流低温度工艺的硅片的退火处理。
如上构思,本实用新型所采用的技术方案是:
一种退火设备,包括:
退火腔室,用于放置硅片组,所述硅片组包括叠垛的多个待退火硅片;
冷却机构,其包括设置于所述退火腔室内的恒温箱,所述恒温箱的四周壁为中空结构,所述恒温箱的四周壁内盛放有冷却液,所述硅片组位于所述恒温箱内;
电极机构,其包括分别设置于所述退火腔室内顶面的上电极板和位于所述恒温箱内底面的下电极板,所述上电极板能够与所述硅片组中位于最上层的所述待退火硅片的表面相抵接,所述下电极板能够与所述硅片组中位于最下层的所述待退火硅片的表面相抵接。
作为一种退火设备的优选方案,所述冷却机构还包括恒温泵,所述恒温泵的出口与所述恒温箱的进口相连通,所述恒温泵的进口与所述恒温箱的出口相连通。
作为一种退火设备的优选方案,所述冷却机构还包括设置于所述退火腔室上部的抽风组件。
作为一种退火设备的优选方案,所述退火设备还包括硅片放置架,所述硅片放置架设置于所述退火腔室内,用于承载所述硅片组。
作为一种退火设备的优选方案,所述硅片放置架包括:
容纳框;
第一导电板,其设置于所述容纳框内,所述硅片组放置于所述第一导电板上,所述第一导电板的下表面能与所述下电极板相抵接。
作为一种退火设备的优选方案,所述硅片放置架还包括多个限位支架,多个所述限位支架沿所述容纳框的周向间隔设置,所述硅片组容纳于多个所述限位支架围设的容纳空间内。
作为一种退火设备的优选方案,所述退火腔室内还设置有传输组件,所述传输组件用于带动所述硅片放置架进出所述退火腔室。
作为一种退火设备的优选方案,所述硅片组的上表面还设置有第二导电板,所述第二导电板的上表面能与所述上电极板相抵接。
作为一种退火设备的优选方案,所述退火设备还包括高度调节机构,所述高度调节机构用于调节所述上电极板和所述下电极板之间的距离,以使所述硅片组被夹持于所述上电极板和所述下电极板之间。
作为一种退火设备的优选方案,所述高度调节机构包括:
上调节组件,其用于驱动所述上电极板升降;和/或
下调节组件,其用于驱动所述下电极板升降。
本实用新型的有益效果为:
本实用新型提出一种退火设备,该退火设备包括退火腔室和电极机构,退火腔室用于放置硅片组,通过设置上电极板和下电极板,并将硅片组夹持在上电极板和下电极板之间形成通路,从而实现硅片的电注入,保证硅片组具有较好的退火效果。此外,该退火设备还包括冷却机构,冷却机构包括恒温箱,恒温箱的四周壁为中空结构,恒温箱的四周壁内盛放有冷却液,硅片组位于恒温箱内,恒温箱内的冷却液用于在硅片组的周向散热,保证叠垛的待退火硅片的温度保持均匀,退火效果较好,且能够适应于需要大电流低温度工艺的硅片的退火处理。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的退火设备的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的退火设备的冷却机构和下电极板的位置关系示意图;
图3是本实用新型实施例提供的退火设备的硅片放置架的结构示意图。
图中:
100-硅片组;
1-退火腔室;11-传输组件;
2-电极机构;21-上电极板;22-下电极板;
3-冷却机构;31-恒温箱;32-避让槽;
4-硅片放置架;41-容纳框;42-第一导电板;43-限位支架;44-滑套;
5-高度调节机构;51-上调节组件;52-下调节组件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
如图1-图2所示,本实施例提供一种退火设备,该退火设备包括退火腔室1、电极机构2和冷却机构3,其中,退火腔室1用于放置硅片组100,硅片组100包括叠垛的多个待退火硅片,冷却机构3包括设置于退火腔室1内的恒温箱31,恒温箱31的四周壁为中空结构,恒温箱31的四周壁内盛放有冷却液,硅片组100位于恒温箱31内,电极机构2包括分别设置于退火腔室1内顶面的上电极板21和位于恒温箱31内底面的下电极板22,上电极板21能够与硅片组100中位于最上层的待退火硅片的表面相抵接,下电极板22能够与硅片组100中位于最下层的待退火硅片的表面相抵接。
通过设置上电极板21和下电极板22,使硅片组100被夹持在上电极板21和下电极板22之间形成通路,从而实现硅片的电注入,保证硅片组100具有较好的退火效果;通过设置冷却机构3,用于在硅片组100的周向散热,保证叠垛的待退火硅片的温度保持均匀,退火效果较好,且能够适应于需要大电流低温度工艺的硅片的退火处理。此外,在本实施例中,将恒温箱31的四周壁设置为中空结构,恒温箱31的四周壁内盛放有冷却液,可以使该恒温箱31的外观较为美观,且将冷却液设置于恒温箱31的四周壁内,避免冷却液与硅片组100相接触,保证该退火设备的使用安全性。
优选地,恒温箱31中的冷却液可以选用液氢、液氮等比热容较大的液体,吸收相同的热量,其温度升高的较慢,冷却效率较高。
进一步地,冷却机构3还包括恒温泵,恒温泵的出口与恒温箱31的进口相连通,恒温泵的进口与恒温箱31的出口相连通。通过设置恒温泵,可以保证恒温箱31内的冷却液的温度恒定,温度较低的冷却液由恒温泵流入恒温箱31,吸收了硅片组100的热量的冷却液由恒温箱31流入恒温泵中进行冷却,然后再进入恒温箱31,如此循环,既可以保证恒温箱31内冷却液的温度恒定,保证其具有较好的冷却效果,又可以节约能源,避免浪费。
进一步地,冷却机构3还包括设置于退火腔室1上部的抽风组件。具体地,抽风组件为设置于退火腔室1上部的抽风扇,用于将退火腔室1内部的热量抽出,进一步保证硅片组100的温度均匀。抽风组件的具体结构和设置方式为现有技术,本申请不再详细叙述。
进一步地,如图1和图3所示,该退火设备还包括硅片放置架4,硅片放置架4设置于退火腔室1内,用于承载硅片组100。具体地,硅片放置架4包括容纳框41和第一导电板42,容纳框41为上下开口的立体结构,第一导电板42设置于容纳框41内,硅片组100放置于第一导电板42上,第一导电板42的下表面能与下电极板22相抵接。在本实施例中,在硅片组100的最上层的硅片上放置有第二导电板,第二导电板的上表面能与上电极板21相抵接。优选地,第一导电板42和第二导电板均采用金属制成,导电效果较好。
进一步地,硅片放置架4还包括多个限位支架43,多个限位支架43沿容纳框41的周向间隔设置,硅片组100容纳于多个限位支架43围设的容纳空间内,多个限位支架43用于硅片组100的限位。
进一步地,如图1所示,该退火设备还包括高度调节机构5,高度调节机构5用于调节上电极板21和下电极板22之间的距离,以使硅片组100被夹持于上电极板21和下电极板22之间。通过设置高度调节机构5,可以方便硅片组100的放入,且能够根据待退火硅片的数量调节上电极板21和下电极板22之间的距离,以尽可能多的将待退火硅片放入退火腔室1内进行退火处理,提高退火效率。
在本实施例中,高度调节机构5包括上调节组件51和下调节组件52,上调节组件51用于驱动上电极板21升降,下调节组件52用于驱动下电极板22升降。当然,在其他实施例中,还可以只设置上调节组件51或者只设置下调节组件52,也可以实现上述效果。
具体地,上调节组件51可以是设置于退火腔室1内顶面的上调节气缸,上调节气缸的输出端与上电极板21相连,从而实现上电极板21的升降。当然,在其他实施例中,只要能够实现驱动上电极板21升降的其他上调节组件51的结构均可以被采用。
同样地,下调节组件52可以是设置于退火腔室1内底面的下调节气缸,下调节气缸的输出端与恒温箱31的底面相连,用于驱动恒温箱31并带动下电极板22的升降。当然,下调节气缸还可以设置于恒温箱31的底部,下调节气缸的输出端与下电极板22相连。在其他实施例中,只要能够实现驱动下电极板22升降的其他下调节组件52的结构均可以被采用。
优选地,如图2所示,恒温箱31内部还设置有多个避让槽32,多个避让槽32沿恒温箱31的周向间隔设置,并与限位支架43一一对应,能够在恒温箱31上下运动的过程中为限位支架43提供避让。
进一步地,退火腔室1内还设置有传输组件11,传输组件11用于带动硅片放置架4进出退火腔室1。具体地,传输组件11包括设置于退火腔室1内的滑杆,部分限位支架43上设置有滑套44,滑套44滑动配合于滑杆上。可以理解的是,滑杆的长度大于退火腔室1的宽度,从而实现硅片放置架4能够在退火腔室1外完成上料操作。为了实现硅片放置架4的稳定传输,滑杆的数量为两个,两个滑杆沿退火腔室1的长度方向间隔设置,且两个滑杆之间的距离大于上电极板21的长度,以避免上电极板21在升降的过程中与滑杆发生干涉。
下面结合图1-图3简述该退火设备的工作流程:
(1)硅片放置架4沿滑杆运动至退火腔室1外,操作人员将硅片组100放置于硅片放置架4上;
(2)硅片放置架4沿滑杆运动至退火腔室1内,并使硅片放置架4位于恒温箱31的正上方;
(3)下调节组件52驱动恒温箱31向上运动至下电极板22与第一导电板42相抵接,上调节组件51驱动上电极板21向下运动至上电极板21与第二导电板相抵接;
(4)打开恒温泵,即可以开始对退火腔室1内的硅片组100进行退火处理。
本实施例提供的退火设备,结构简单,可在原有的退火设备上进行改造,制造成本较低,具有较好的退火效果。
以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性,本实用新型不受上述实施方式限制,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种退火设备,其特征在于,包括:
退火腔室(1),用于放置硅片组(100),所述硅片组(100)包括叠垛的多个待退火硅片;
冷却机构(3),其包括设置于所述退火腔室(1)内的恒温箱(31),所述恒温箱(31)的四周壁为中空结构,所述恒温箱(31)的四周壁内盛放有冷却液,所述硅片组(100)位于所述恒温箱(31)内;
电极机构(2),其包括分别设置于所述退火腔室(1)内顶面的上电极板(21)和位于所述恒温箱(31)内底面的下电极板(22),所述上电极板(21)能够与所述硅片组(100)中位于最上层的所述待退火硅片的表面相抵接,所述下电极板(22)能够与所述硅片组(100)中位于最下层的所述待退火硅片的表面相抵接。
2.根据权利要求1所述的退火设备,其特征在于,所述冷却机构(3)还包括恒温泵,所述恒温泵的出口与所述恒温箱(31)的进口相连通,所述恒温泵的进口与所述恒温箱(31)的出口相连通。
3.根据权利要求1所述的退火设备,其特征在于,所述冷却机构(3)还包括设置于所述退火腔室(1)上部的抽风组件。
4.根据权利要求1所述的退火设备,其特征在于,所述退火设备还包括硅片放置架(4),所述硅片放置架(4)设置于所述退火腔室(1)内,用于承载所述硅片组(100)。
5.根据权利要求4所述的退火设备,其特征在于,所述硅片放置架(4)包括:
容纳框(41);
第一导电板(42),其设置于所述容纳框(41)内,所述硅片组(100)放置于所述第一导电板(42)上,所述第一导电板(42)的下表面能与所述下电极板(22)相抵接。
6.根据权利要求5所述的退火设备,其特征在于,所述硅片放置架(4)还包括多个限位支架(43),多个所述限位支架(43)沿所述容纳框(41)的周向间隔设置,所述硅片组(100)容纳于多个所述限位支架(43)围设的容纳空间内。
7.根据权利要求4所述的退火设备,其特征在于,所述退火腔室(1)内还设置有传输组件(11),所述传输组件(11)用于带动所述硅片放置架(4)进出所述退火腔室(1)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的退火设备,其特征在于,所述硅片组(100)的上表面还设置有第二导电板,所述第二导电板的上表面能与所述上电极板(21)相抵接。
9.根据权利要求1-7任一项所述的退火设备,其特征在于,所述退火设备还包括高度调节机构(5),所述高度调节机构(5)用于调节所述上电极板(21)和所述下电极板(22)之间的距离,以使所述硅片组(100)被夹持于所述上电极板(21)和所述下电极板(22)之间。
10.根据权利要求9所述的退火设备,其特征在于,所述高度调节机构(5)包括:
上调节组件(51),其用于驱动所述上电极板(21)升降;和/或
下调节组件(52),其用于驱动所述下电极板(22)升降。
技术总结