一种晶硅太阳能电池旋转烧结炉及其烧结工艺的制作方法

本发明涉及一种太阳能电池硅片烧结炉，具体涉及一种叠层式太阳能电池硅片烧结炉及其烧结工艺。

背景技术：

在多晶硅太阳能电池的制成过程中，需要经过丝网印刷烧结工艺：丝网印刷包括背电极的印刷、背电场的印刷、正电极的印刷，然后需要经过烧结炉，背电场的铝浆与电池背面形成良好的欧姆接触、正面电极与硅片形成良好的银硅合金，从而将电池产生的电流收集起来。因此，烧结工艺对晶硅太阳能电池的光电转换效率起到至关重要的作用。另外，目前大部分使用的高效银浆为高温烧结银浆，烧结的峰值设置温度在950左右，因此，烧结炉还是一个高能耗设备。目前的烧结炉均为直线型流水设计，在电池片直线流过烧结炉之后，由于腔内烧结需要CDA（Compress Dry Air，压缩干空气），腔内会随着履带的直线转动带走大部分热量，因此这种设计存在着非常严重的能耗损失。

技术实现要素：

本发明的目的是设计一种新型的晶硅太阳能电池烧结炉，以降低烧结炉的能耗和提升光电转换效率。

本发明在现有传统的直线型流水线的设计基础之上，将烧结炉设计为旋转的流水生产线。具体技术方案如下：

一种晶硅太阳能电池旋转烧结炉，所述烧结炉内部为叠层设计，所述叠层设计为烘干区、烧结区、冷却区三个区域上中下依次独立且叠层的排列在一起；烧结炉内部还设置有用于输送电池片的履带装置，所述履带沿着三个叠层区域旋转流动，携带电池片分别经过烘干区、烧结区、冷却区；烧结炉上还设置有有机排风装置。

本发明的晶硅太阳能电池旋转烧结炉，所述有机排风装置的排风流动方向是：CDA首先从烧结区进入，然后流入到烘干区，从烘干区的出口排出。

本发明的晶硅太阳能电池旋转烧结炉，烧结炉是圆形转盘结构，围绕固定的中心轴转动。

本发明的晶硅太阳能电池旋转烧结炉，其特征在于，所述烘干区、烧结区、冷却区三个叠层区域均为圆盘形结构。

利用本发明的晶硅太阳能电池旋转烧结炉进行烧结的工艺，所述的烘干区共有四个区，四个区的温度设定分别为280℃、320℃、340、360℃；所述烧结区分为8个区域，温度分别为530、570、620、680、700、855、945℃、880℃；所述冷却区的温度要求低于90℃。

利用本发明的晶硅太阳能电池旋转烧结炉进行烧结的工艺，所述的烘干区共有3个区，3个区的温度设定分别为280℃、320℃、340℃；所述烧结区分为6个区域，温度分别为530、570、620、700、855、945℃；所述冷却区的温度要求低于90℃。

本发明具有以下有益效果：

1、更有利于机物排，即CDA带走浆料中的有机物，因此可以显著提升电池的光电转换效率；

2、旋转式设计，将烘干区、烧结区、冷却区叠层分开，有效的减少了占地面积；

3、本发明的旋转烧结炉可以将烧结区排风引流到烘干区，降低设备能耗；

4、这个炉腔旋转设计，并且烘干区、烧结区、冷却区叠层分开，有效的避免了有机物对烧结区的污染；

5、这种叠层设计，更有利于整个炉腔的保温，因此可以明显降低能耗。

附图说明

图1 是本发明一种晶硅太阳能电池旋转烧结炉的结构简图；

图2是本发明一种晶硅太阳能电池旋转烧结炉的叠层结构平面图及其CDA气流方向。

具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

烧结炉的外观如图1所示，履带从烘干区、烧结区、冷却区盘旋而下，然后经过转盘外围之后，形成闭环循环系统。烧结区的CDA排风，从烧结区出来之后，进入烘干区，充分利用烧结区的热量。硅片从烘干区、烧结区、冷却区依次经过。然后出料，经过机械手将硅片传送到测试机上。

所述的烘干区共有三个区，三个区的温度设定分别为280℃、320℃、340℃；然后进入烧结区，烧结区分为6个区域，温度分别为530、570、620、700、855、945℃，烧结区内采用红外灯管加热，使同一烧结时间烧结区内同时具有不同的温度区域；冷却区可以是水冷的也可以是风冷的，冷却区的温度要求低于90℃。

实施例2：

烧结炉的外观如图1所示，履带从烘干区、烧结区、冷却区盘旋而下，然后经过转盘外围之后，形成闭环循环系统。烧结区的CDA排风，从烧结区出来之后，进入烘干区，充分利用烧结区的热量。硅片从烘干区、烧结区、冷却区依次经过。然后出料，经过机械手将硅片传送到测试机上。

所述的烘干区共有三个区，四个区的温度设定分别为280℃、320℃、340、360℃；然后进入烧结区，烧结区分为8个区域，温度分别为530、570、620、680、700、855、945℃、880℃，同样地，烧结区内采用红外灯管加热，使同一烧结时间烧结区内同时具有不同的温度区域；冷却区可以是水冷的也可以是风冷的，冷却区的温度要求低于90℃。