滚轮装置及使用该滚轮装置的太阳能电池生产设备的制作方法

本发明涉及太阳能电池加工装置技术领域，尤其是涉及一种滚轮装置及使用该滚轮装置的太阳能电池生产设备。

背景技术：

晶硅太阳能电池具有工艺简单、太阳能转化效率较高等优点而被大规模应用，在晶硅电池的生产中，RIE干法制绒和PECVD真空镀膜是两个重要的真空工艺技术。RIE干法制绒是在真空化学气氛下经等离子激发形成低反射率的粗糙表面。而等离子强化的化学气相沉积(PECVD)真空镀膜是用在正表面氮化硅抗反射膜和背表面氧化铝和氮化硅钝化膜的形成。

RIE干法制绒和PECVD真空镀膜技术的通常工艺流程为：将硅片在大气中放置在载板上，载板通过滚轮传输到装载腔中，在装载腔抽真空抽到10Pa左右。然后再传输到工艺腔接受RIE刻蚀或PECVD镀膜。工艺完成后，载板进入卸载腔(放气腔)。因此，利用RIE干法制绒和PECVD真空镀膜技术制备太阳能电池时，硅片载板在传输过程中，输送载板的滚轮需要在有离子轰击、腐蚀、高温的环境中运行，要同时保证滚轮与磁力转轴间的锁紧固定，以及磁力转轴与滚轮间的绝缘，才能使得生产顺利进行，否则会导致滚轮松动无法传输载板而停机，或者因没有绝缘而无法达到工艺的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种滚轮装置，以解决现有的滚轮容易松动且绝缘性能差的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种太阳能电池生产设备，以解决现有的太阳能电池生产设备因滚轮容易松动且绝缘性能差导致的无法顺利进行生产的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供了一种滚轮装置，包括锁紧组件、转轴和滚轮；所述锁紧组件具有供所述转轴穿过的孔，所述转轴贯穿于所述孔中，且所述转轴的端部伸入到所述滚轮的内部，所述锁紧组件将所述滚轮与所述转轴固定连接在一起；所述滚轮的内部设置有绝缘层，所述绝缘层位于所述滚轮的内表面与所述转轴的外表面之间；所述滚轮与所述锁紧组件之间设置有绝缘隔垫。

进一步的，所述锁紧组件包括锁紧件、连接螺栓和紧固螺栓；所述锁紧件通过所述连接螺栓与所述滚轮固定连接；所述绝缘隔垫设置在所述锁紧件与所述滚轮之间；所述孔设置在所述锁紧件上，所述紧固螺栓将所述转轴固定在所述孔中。

进一步的，所述锁紧件设置有沉头孔，所述沉头孔的中心线与所述孔的中心线相平行；所述沉头孔的台阶面上设置有绝缘垫圈，所述沉头孔与所述连接螺栓之间设置有绝缘套；所述连接螺栓穿过所述沉头孔并与所述滚轮螺纹连接。

进一步的，所述锁紧件包括两个半部；两个所述半部均具有弧形槽，两个所述半部的弧形槽的槽口相对设置形成所述孔，所述弧形槽与所述转轴的外表面相配合；两个所述半部均设置有连接孔，所述连接孔的中心线与所述弧形槽的长度方向相垂直；所述紧固螺栓穿过所述连接孔将两个所述半部固定于所述转轴上。

进一步的，所述连接孔为与所述紧固螺栓相配合的螺纹孔。

进一步的，所述锁紧组件还包括螺母，所述紧固螺栓穿过所述连接孔并与所述螺母螺纹连接。

进一步的，所述绝缘垫圈为陶瓷纤维垫片。

进一步的，所述绝缘套、所述绝缘层和所述绝缘隔垫均由聚四氟乙烯(PTFE)制成。

进一步的，所述滚轮的外周面上设置有环状凸起。

基于上述第二目的，本发明还提供了一种太阳能电池生产设备，所述太阳能电池生产设备包括驱动装置和所述的滚轮装置，所述驱动装置用于驱动所述转轴转动。

本发明提供的滚轮装置，通过设置锁紧组件，将滚轮与转轴牢固固定连接在一起；同时，在滚轮的内表面与转轴的外表面之间设置绝缘层，能够保证转轴与滚轮之间的绝缘；此外，通过在滚轮与锁紧组件之间设置绝缘隔垫，能够满足滚轮与锁紧组件之间的绝缘。因此，本发明提供的滚轮装置，能够在有离子轰击、腐蚀、高温的环境中运行，在利用RIE干法制绒和PECVD真空镀膜技术制备太阳能电池时，使用本发明提供的滚轮装置对硅片载板进行运输的过程中，能够同时保证滚轮与转轴间的锁紧固定，以及转轴与滚轮间的绝缘，从而使得生产顺利进行，并使得产品达到工艺要求。

本发明提供的太阳能电池生产设备，在利用RIE干法制绒和PECVD真空镀膜技术制备太阳能电池时，将硅片在大气中放置在载板上，驱动装置驱动转轴转动，载板通过本发明提供的滚轮装置传输到装载腔中，在装载腔抽真空抽到10Pa左右，然后再传输到工艺腔接受RIE刻蚀或PECVD镀膜。在对硅片载板进行运输的过程中，由于使用了本发明提供的滚轮装置，能够同时保证滚轮与转轴间的锁紧固定，以及转轴与滚轮间的绝缘，因此，本发明提供的太阳能电池生产设备，能够保证生产顺利进行，并使得产品达到工艺要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的滚轮装置的结构示意图(转轴未示出)；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的沿A-A线的剖视图(为清楚显示，将转轴示出)；

图4为本发明实施例一提供的锁紧件的结构示意图；

图5为本发明实施例二提供的太阳能电池生产设备的装载腔的主视图；

图6为本发明实施例二提供的太阳能电池生产设备的装载腔的俯视图。

图标：101-转轴；102-滚轮；103-孔；104-绝缘隔垫；105-锁紧件；106-连接螺栓；107-紧固螺栓；108-沉头孔；109-绝缘垫圈；110-绝缘套；111-连接孔；112-环状凸起；113-绝缘层；114-绝缘套筒；115-绝缘垫；116-弧形槽；117-间隙；118-凹陷部；119-载板通道；120-电机；121-同步带；122-同步轮；123-同步轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的滚轮装置的结构示意图(转轴未示出)；图2为图1的俯视图；图3为图2的沿A-A线的剖视图(为清楚显示，将转轴示出)；图4为本发明实施例一提供的锁紧件的结构示意图。参见图1至图4所示，本实施例提供了一种滚轮装置，包括锁紧组件、转轴101和滚轮102；锁紧组件具有供转轴101穿过的孔103，转轴101贯穿于孔103中，且转轴101的端部伸入到滚轮102的内部，锁紧组件将滚轮102与转轴101固定连接在一起；滚轮102的内部设置有绝缘层113，绝缘层113位于滚轮102的内表面与转轴101的外表面之间；滚轮102与锁紧组件之间设置有绝缘隔垫104。作为优选，本实施例提供的滚轮102具有凹槽，转轴101的端部伸入到凹槽内，绝缘层113包括设置在凹槽的槽壁内的绝缘套筒114和设置在凹槽槽底的绝缘垫115。作为优选，本实施例提供的滚轮102和锁紧组件的材质均为铝合金。本实施例提供的滚轮装置，通过设置锁紧组件，将滚轮102与转轴101牢固固定连接在一起；同时，在滚轮102的内表面与转轴101的外表面之间设置绝缘层113，能够保证转轴101与滚轮102之间的绝缘；此外，通过在滚轮102与锁紧组件之间设置绝缘隔垫104，能够满足滚轮102与锁紧组件之间的绝缘。因此，本实施例提供的滚轮装置，能够在有离子轰击、腐蚀、高温的环境中运行，在利用RIE干法制绒和PECVD真空镀膜技术制备太阳能电池时，使用本实施例提供的滚轮装置对硅片载板进行运输的过程中，能够同时保证滚轮102与转轴101间的锁紧固定，以及转轴101与滚轮102间的绝缘，从而使得生产顺利进行，并使得产品达到工艺要求。

作为优选，本实施例提供的转轴101的位于凹槽内部的直径小于该转轴101位于孔103中的直径，这样的方式能够起到支撑定位的作用，有效地防止滚轮102和锁紧组件相对于转轴101滑动，从而使得滚轮102与转轴101能够牢固固定连接在一起。

本实施例提供的锁紧组件包括锁紧件105、连接螺栓106和紧固螺栓107；锁紧件105通过连接螺栓106与滚轮102固定连接；绝缘隔垫104设置在锁紧件105与滚轮102之间；孔103设置在锁紧件105上，紧固螺栓107将转轴101固定在孔103中。

作为优选，本实施例提供的锁紧件105的材质为6061铝合金。6061铝合金是经热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金产品，其镁、硅合金特性多，具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、氧化效果极佳等优良特性。将锁紧件105的材质选为6061铝合金，使得本实施例提供的滚轮装置具有耐离子轰击、耐腐蚀的特点，从而提高了滚轮装置的使用寿命。

作为优选，本实施例提供的连接螺栓106和紧固螺栓107的材质均为7075铝合金。7075铝合金是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075铝合金结构紧密，硬度高，具有极强的耐高温和耐腐蚀性能、良好的机械性能及阳极反应。将连接螺栓106和紧固螺栓107的材质均选为7075铝合金，不仅使得本实施例提供的滚轮装置具有耐高温、耐离子轰击、耐腐蚀的特点，提高滚轮装置的使用寿命，而且使得连接螺栓106能够将锁紧件105与滚轮102之间的连接更加紧密牢固。

在该实施例的可选方案中，参见图3所示，锁紧件105设置有沉头孔108，沉头孔108的中心线与孔103的中心线相平行；沉头孔108的台阶面上设置有绝缘垫圈109，沉头孔108与连接螺栓106之间设置有绝缘套110；连接螺栓106穿过沉头孔108并与滚轮102螺纹连接。

在锁紧件105上设置沉头孔108，使得连接螺栓106位于锁紧件105的内部，从而使得整体结构更加紧凑。

将沉头孔108的中心线设置为与孔103的中心线相平行，这样的方式不仅便于加工，而且能够使得锁紧件105与滚轮102之间的连接更加紧密牢固。

在沉头孔108的台阶面上设置绝缘垫圈109，且在沉头孔108与连接螺栓106之间设置绝缘套110，这样的方式能够更好地保证连接螺栓106与锁紧件105之间的绝缘。

该可选方案中，滚轮102设置有与连接螺栓106相配合的螺纹孔，连接螺栓106穿过沉头孔108并与滚轮102的螺纹孔螺纹连接，从而将滚轮102与锁紧件105固定连接在一起。

在该实施例的可选方案中，参见图4所示，锁紧件105包括两个半部；两个半部均具有弧形槽116，两个半部的弧形槽116的槽口相对设置形成孔103，弧形槽116与转轴101的外表面相配合；两个半部均设置有连接孔111，连接孔111的中心线与弧形槽116的长度方向相垂直；紧固螺栓107穿过连接孔111将两个半部固定于转轴101上。

作为优选，两个半部的与滚轮102相接触的一侧设置有凹陷部118，绝缘隔垫104位于凹陷部118中，当用连接螺栓106将两个半部与滚轮102固定连接后，滚轮102与两个半部相接触的一侧也位于凹陷部118中，这样的方式既能够使两个半部与滚轮102之间连接的更加紧密牢固，而且还能够保护绝缘隔垫104不直接受到高温、腐蚀和离子轰击的作用，从而有效地提高了绝缘隔垫104的使用寿命，减少了因频繁更换绝缘隔垫104所带来的成本。

本实施例提供的两个半部，当弧形槽116的槽口相对设置在转轴101上时，两个半部的相对的两个侧面之间具有间隙117，这样的方式有利于紧固螺栓107更加牢固地将两个半部固定于转轴101上。在紧固螺栓107穿过连接孔111对两个半部进行固定的过程中，由于间隙117的存在，两个半部具有向转轴101的中心靠近的趋势，从而使得紧固螺栓107能够更加牢固地将两个半部固定于转轴101上。

作为优选，本实施例提供的连接孔111为与紧固螺栓107相配合的螺纹孔。

将连接孔111设置为与紧固螺栓107相配合的螺纹孔，便于操作，在安装过程中，可直接将紧固螺栓107穿过螺纹孔并拧紧，从而快速地将两个半部固定于转轴101上。

作为优选，本实施例提供的锁紧组件还包括螺母，紧固螺栓107穿过连接孔111并与螺母螺纹连接。

通过增设螺母，连接孔111不必加工成螺纹孔，降低了制造过程的复杂程度。此外，通过紧固螺栓107与螺母配合，能够使得两个半部更加牢固地固定于转轴101上。

作为优选，本实施例提供的绝缘垫圈109为陶瓷纤维垫片。

陶瓷纤维垫片质地坚韧，抗风蚀强，耐压强度高，具有良好的耐火隔热效果，可直接接触火焰，且具有良好的抗热震性。由于绝缘垫圈109是暴露在外面的，在传输硅片载板的过程中，绝缘垫圈109会直接受到高温、腐蚀和离子轰击的作用，将绝缘垫圈109选为陶瓷纤维垫片，能够耐受高温、腐蚀和离子轰击的作用，从而保证滚轮装置能够长时间正常运行，降低了维修率。

作为优选，本实施例提供的绝缘套110、绝缘层113和绝缘隔垫104均由聚四氟乙烯(PTFE)制成。

PTFE具有耐高温、抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，同时，PTFE的摩擦系数极低，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、良好的电绝缘性和良好的抗老化能力。因此，本实施例提供的滚轮装置具有良好的绝缘性能。

在该实施例的可选方案中，参见图1所示，滚轮102的外周面上设置有环状凸起112。

当硅片载板在滚轮102上运输的过程中，硅片载板可能会向运输方向的两侧发生偏移，导致不能顺利向前传输。在滚轮102的外周面上设置环状凸起112，能够对硅片载板起到导向的作用，使硅片载板不会向运输方向的两侧发生偏移，从而能够保证生产顺利进行。

需要说明的是，本实施例提供的滚轮装置不仅适用于太阳能电池生产设备，对于其他需要在高温、腐蚀和离子轰击的环境下输送物料的设备，均可以使用本实施例提供的滚轮装置。

实施例二

图5为本发明实施例二提供的太阳能电池生产设备的装载腔的主视图；图6为本发明实施例二提供的太阳能电池生产设备的装载腔的俯视图。参见图5和图6所示，本实施例提供了一种太阳能电池生产设备，包括驱动装置和实施例一提供的滚轮装置，驱动装置用于驱动转轴101转动。太阳能电池生产设备，尤其是链式干法制绒和真空镀膜的太阳能电池生产设备，主要包括装载腔、工艺腔和卸载腔，每个腔内均设置有本发明实施例一提供的滚轮装置，驱动装置驱动转轴101转动，以带动滚轮102转动，从而将硅片载板依次且连续输送至装载腔、工艺腔和卸载腔，以完成太阳能电池生产的工艺流程。

在该实施例的可选方案中，以装载腔为例，参见图5和图6所示，装载腔设置有载板通道119，供硅片载板进入装载腔。装载腔的内部沿硅片载板传输方向的两侧相对设置有多个实施例一提供的滚轮装置，且多个滚轮装置均匀间隔设置，驱动装置包括电机120和同步带传动装置，电机120的动力输出端连接有同步轴123，同步轴123两端分别通过同步带传动装置驱动多个转轴101同时转动。其中，同步带传动装置包括同步带121和同步轮122，作为优选，本实施例中的同步带121和同步轮122均采用现有的同步带和同步轮。作为优选，本实施例提供的转轴101采用现有的电磁转轴。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。