工具车组件及其使用方法与流程

本发明涉及能源领域，尤其涉及一种用于在太阳能电池片的制造过程中运送太阳能电池片的工具车组件及其使用方法。

背景技术：

随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱。

在新一轮能源变革过程中，我国光伏产业已成长为具有国际竞争优势的战略新兴产业。然而，光伏产业发展仍面临诸多问题与挑战，转换效率与可靠性是制约光伏产业发展的最大技术障碍，而成本控制与规模化又在经济上形成制约。

目前，异质结太阳能电池由于具备转换效率高、制造工艺流程短、硅片薄片化、温度系数低、无光致衰减、可双面发电且双面率高等一系列优势，被誉为最具产业化潜力的下一代超高效太阳能电池技术。但异质结太阳能电池技术若要实现大规模发展也具有一定难度：一方面，异质结太阳能电池的制造成本相对较高，另一方面异质结太阳能电池采用常规封装技术封装时，焊带拉力的稳定性难以控制，且异质结太阳能电池不能采取传统晶体硅电池的高温焊接等工艺，需要低温焊接工艺和低温材料，因此封装工艺难度较高。

叠瓦组件利用小电流低损耗的电学原理(光伏组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)从而使得组件功率损耗大大降低。其次通过充分利用电池组件中片间距区域来进行发电，单位面积内能量密度高。另外目前使用了具有弹性体特性的导电胶粘剂替代了常规组件用光伏金属焊带，由于光伏金属焊带在整片电池中表现出较高的串联电阻而导电胶粘剂电流回路的行程要远小于采用焊带的方式，从而最终使得叠瓦组件成为高效组件，同时户外应用可靠性较常规光伏组件性能表现更加优异，因为叠瓦组件避免了金属焊带对电池与电池互联位置及其他汇流区域的应力损伤。尤其是在高低温交变的动态(风、雪等自然界的载荷作用)环境下，采用金属焊带互联封装的常规组件失效概率远超过采用弹性体的导电胶粘剂互联切割后的电池小片封装的叠瓦组件。

当前叠瓦组件的主流工艺使用导电胶粘剂互联切割后的电池片，导电胶主要由导电相和粘接相构成。其中导电相主要由贵金属组成，如纯银颗粒或银包铜、银包镍、银包玻璃等颗粒并用于在太阳能电池片之间起导电作用，其颗粒形状和分布以满足最优的电传导为基准，目前更多采用d50＜10um级的片状或类球型组合银粉居多。粘接相主要有具有耐候性的高分子树脂类聚合物构成，通常根据粘接强度和耐候稳定性选择丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯等。为了使导电胶粘接达到较低的接触电阻和较低的体积电阻率及高粘接并且保持长期优良的耐候特性，一般导电胶厂家会通过导电相和粘接相配方的设计完成，从而保证叠瓦组件在初始阶段环境侵蚀测试和长期户外实际应用下性能的稳定性。

目前，在太阳能电池片生产制造方面，在生产过程中对车间的生产环境要求也比较高，尤其是对于不同的加工工序之间的运输程序的要求非常高。例如，异质结太阳能电池片的生产过程中，对制绒工序至物理气相沉积工序之间的太阳能电池片的存储和运输环境中的一些气体(例如挥发性有机物、氨气、臭氧、硫氧化物、氮氧化物等)含量都有相应要求。并且，随着太阳能电池片技术的不断升级，在制中的产品会对存储和运输环境产生更多的需求。

现有的在各个加工工序之间存储太阳能电池片的装置例如包括氮气柜，在生产过程中，通常将在制的太阳能电池片从下料位置放置到推车，由推车运送到氮气柜，在需要进行下一步加工时再从氮气柜中取出放置进推车，并由推车运送至下一道工序的上料位置。这样的方案使得工作人员的工作量较大，且不利于生产线的时间管理，也不利于实现全自动产线的搭建。

因而需要提供一种工具车组件及其使用方法，以至少部分地解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种工具车组件和使用其的方法，以在太阳能电池片的加工过程中的两道工序之间运送并储存在制的太阳能电池片，省略了在上料下料点和氮气柜之间的运输流程，使得操作更加简单、生产效率提高。并且，由于自身能够提供特定的存储环境的工具车是可移动的，还能够提升生产加工过程中的灵活性。

根据本发明的一个方面，提供了一种工具车组件，用于在太阳能电池片的制造过程中运送太阳能电池片，所述工具车组件包括：

可移动的工具车，所述工具车具有：

容纳腔；

车门，所述车门可活动地连接至所述工具车的车身以用于将所述容纳腔打开或关闭；

充气孔，所述充气孔设置在限定所述容纳腔的壁面上并能够连通所述容纳腔和外界；

供气装置，所述供气装置构造为能够通过所述充气孔向所述容纳腔内供应处理后的气体，所述处理后的气体仅具有单一成分或相比于空气缺少特定成分。

在一种实施方式中，所述供气装置设置在预定地点，当所述工具车移动到所述预定地点时所述供气装置能够与所述工具车接合并向所述容纳腔供气。

在一种实施方式中，所述预定地点为一个或多个太阳能电池片的加工地点。

在一种实施方式中，所述工具车组件还包括控制模块，所述控制模块与所述工具车、所述供气装置通信地连接。

在一种实施方式中，控制模块包括：构造为能够控制所述供气装置在特定条件下对所述容纳腔供气的供气控制子模块和用于规划工具车的行车路线的行车路线规划子模块。

在一种实施方式中，所述控制模块还包括计时子模块，所述控制模块构造为能够基于所述计时子模块的计时结果而控制所述供气装置以特定的时间间隔或在特定的时间点对所述容纳腔供气。

在一种实施方式中，所述工具车还包括设置在所述容纳腔中以实时地感测所述容纳腔内气体状况的监测装置。

在一种实施方式中，所述监测装置包括传感器。

在一种实施方式中，所述控制模块内预设有对应于所述传感器感测的气体参数的上限值和下限值，所述供气控制子模块构造为：当判定所述传感器感测到的气体参数低于所述下限值时控制所述供气装置向所述容纳腔内供气，当判定所述传感器感测到的气体参数到达所述上限值时控制所述供气装置停止供气。

在一种实施方式中，所述传感器包括气体浓度传感器，所述控制模块内预设有气体浓度的上限值和下限值；并且/或者

所述传感器包括气体干湿度传感器，所述控制模块内预设有气体干湿度的上限值和下限值。

在一种实施方式中，所述具有单一成分的气体为氮气。

在一种实施方式中，所述供气装置构造为能够向所述容纳腔内供应相比于空气缺少特定成分的气体，且所述供气装置包括过滤器，所述过滤器构造为能够引入空气并过滤掉空气中的特定成分。

在一种实施方式中，所述供气装置设置有调压阀、流量计和最大流量控制器中的至少一个，以对向所述容纳腔内输入的气体进行控制。

在一种实施方式中，所述工具车内设置有多个所述容纳腔和与各个所述容纳腔一一对应的多个车门。

在一种实施方式中，所述工具车设置有扶手和定向轮。

在一种实施方式中，所述工具车为手动工具车或自动工具车。

本发明另一方面提供了一种工具车组件使用方法，该方法使用根据上述任意一项所述的工具车组件，在太阳能电池片的相邻加工工序之间存储和运输太阳能电池片，所述方法包括如下步骤：

根据需要提供工具车；

关闭车门，供气装置对所述容纳腔供应处理后的气体；

在第一道工序的下料口将太阳能电池片接收至所述容纳腔并使工具车运动到第二道工序的加工位置处；

将所述太阳能电池片从所述容纳腔移动至所述第二道工序的上料口，

其中，在从所述第一道工序到所述第二道工序的过程中，所述太阳能电池片不离开所述容纳腔。

在一种实施方式中，在所述第二道工序处也设置有供气装置，当所述工具车运动至所述第二道工序的位置处，所述第二道工序处的所述供气装置对所述容纳腔供应处理后的气体。

在一种实施方式中，所述工具车还包括设置在所述容纳腔处以实时地感测所述容纳腔内气体状况的传感器，所述传感器与所述控制模块通信地连接并能够将感测结果发送至所述控制模块，所述控制模块内预设有对应于所述传感器感测的气体参数的上限值和下限值，

所述方法还包括：所述控制模块对所述传感器的感测结果进行判定，当判定所述传感器感测到的气体参数低于所述下限值时控制所述供气装置向所述容纳腔内供气，当判定所述传感器感测到的气体参数到达所述上限值时控制所述供气装置停止供气。

根据本发明的工具车组件和其使用方法，能够在太阳能电池片的加工过程中的两道工序之间运送并储存在制的太阳能电池片，省略了在上料下料点和氮气柜之间的运输流程，使得操作更加简单、生产效率提高。并且，自身能够提供特定的存储环境的工具车是可移动的，还能够提升生产加工过程中的灵活性。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1为根据本发明一种优选实施方式的工具车组件中的工具车的示意图；

图2为供气装置对工具车的容纳腔供气的流程示意图。

具体实施方式

现在参考附图，详细描述本发明的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。

本发明提供了一种在太阳能电池片的制造过程中运送太阳能电池片的工具车组件和该工具车组件的使用方法，图1示出了该工具车组件中的部分结构。

本实施方式的工具车组件包括可移动的工具车1和供气装置。工具车1的结构大致如图1所示，其具有容纳腔，容纳腔由顶壁3、底壁4、侧壁5和车门2限定，车门2可活动地装配到车身，从而能够将容纳腔打开或关闭。例如，车门2可以是如图1所示地铰链连接到车身的车门，还可以是推拉门。当车门2关闭时，容纳腔形成为一个大致密闭而非完全密闭的环境。其中，在限定容纳腔的壁面上(包括顶壁3、底壁4、侧壁5和车门2)设置有充气孔，供气装置能够通过充气孔向容纳腔内供气。可以理解，由于容纳腔并非是完全密闭的，因而容纳腔的气体也可以向外排出，这保证了在供气过程中，容纳腔内外的气压能够大致均衡。优选地，容纳腔内设置有用于放置盛装太阳能电池片的载具(例如花篮)的承载部件，以将载具稳定固定在容纳腔内。

进一步地，供气装置能够通过充气孔向容纳腔供应处理后的气体，该处理后的气体仅具有单一成分或相比于空气缺少特定成分。如果需要供气装置向容纳腔内提供相比于空气缺少特定成分的气体，那么供气装置还需要设置过滤器，以方便供气装置引入空气、过滤掉特定成分、并将过滤后的气体供应至容纳腔。供气装置可以是可清洗的装置，根据不同需要，供入一种气体后可清洗然后供入其他气体；供气装置也可以是可更换的装置，针对不同气体更换为相应的装置。

工具车1能够在太阳能电池片制程的两道工序之间运送并储存在制的太阳能电池片并为太阳能电池片提供所需的储存环境(即该储存环境内的气体为仅具有单一成分的气体和/或相比于空气缺少特定成分的气体)。仅具有单一成分的气体例如可以为氮气，相比于空气缺少特定成分的气体例如可以为相比于空气缺少了酸性气体、有机物、碱性气体等成分的气体。使用者可以根据在制的太阳能电池片的制程环境需要(例如储存环境需要、加工环境需要)对工具车1按需配置，例如对容纳腔进行清洗并接到不同供气装置，或者对供气装置和容纳腔进行清洗以供入不同气体。

替代地，容纳仅具有单一成分的气体的工具车1可以不同于容纳相比于空气缺少特定成分的气体的工具车1，而使用者可以根据在制的太阳能电池片的制程环境需要(例如储存环境需要、加工环境需要)或根据实际的生产状况而选择所需的工具车1。

具体地，制程环境对氧气和二氧化碳比较敏感时，优选地需要将太阳能电池片的存储和运输环境设置为氮气环境，因而可以选用氮气式工具车1；制程环境对酸性气体、有机物或者碱性气体比较敏感时，可以使供气装置相应地过滤掉空气中的酸性气体、有机物或碱性气体等再提供给工具车1；夏天雷雨天气时空气中臭氧含量会增大，那么供气装置可以滤去空气中的臭氧再提供给工具车1，从而避免具有强氧化性的臭氧加速制程之间界面氧化、造成不良影响；再例如，汽车尾气或工厂排放废气中的硫化物会进入车间，与制程之间的界面发生反应，使得界面产生副产物、造成不良影响，那么这种情况下，可以将供气装置设定为将空气滤去相应的硫化物之后再供应给工具车1。

在一个更具体的示例中，例如，在异质结太阳能电池片的生产过程中，在制绒工序到pvd工序之间的车间环境对挥发性有机物、氨气、臭氧、硫氧化物、氮氧化物等都有相应要求，那么供气装置应被设定为过滤空气中一定量的特定成分，使得处理后的气体能够满足此时车间环境的需求。

供气装置的设置位置也可以具有多种选择。例如，供气装置可以固定设置在预定地点，当工具车1移动到该预定地点时供气装置能够与工具车1接合并向容纳腔供气。进一步地，该预定地点可以为在制太阳能电池片的下一道工序的加工点。太阳能电池片的制程包括多个工序，那么可以在每一个工序的加工点(各工序的加工点之间存在间隔)都设置供气装置。在其他的实施方式中，供气装置也可以附接在工具车1上并随工具车1一起移动。

为了实现工具车组件的自动化或半自动化控制，还可以在工具车组件内设置控制模块，控制模块与工具车1、供气装置均通信地连接并能够控制供气装置在特定条件下对工具车1的容纳腔供气和/或规划工具车1的行车路线。例如，控制模块可以包括供气控制子模块和/或行车路线规划子模块。控制模块例如可以集成在工具车1内、或集成在供气装置内、或集成到生产线的其他设备上。

进一步地，控制模块、例如通过其供气控制子模块可以基于时间信号、容纳腔内的气体环境信号等对供气装置进行控制。控制模块还可以包括计时子模块，以基于特定的时间间隔或在特定的时间点控制供气装置对容纳腔供气以及控制供气的时长。或者，工具车1还在容纳腔内设置有监测模块。监测模块包括感测容纳腔内气体状况的传感器，传感器与控制模块通信地连接并能够将感测结果发送至控制模块，控制模块基于传感器的感测信号而控制供气装置对容纳腔供气。进一步地，传感器还可以包括气体浓度传感器和/或气体干湿度传感器。

优选地，控制模块内还可以预设对于特定气体参数(例如气体浓度、干湿度)的阈值，例如上限值和下限值，并依据感测出的气体参数和例如上限值、下限值的阈值对比而进行控制。图2示出了控制模块基于容纳腔内的气体状况而进行控制的情况。具体地，传感器实时地感测容纳腔内的气体状况并将感测信号实时地传递至控制模块，当控制模块判定出特定的气体参数低于下限值时，控制模块控制供气装置向容纳腔内供气。在该供气过程中，传感器依然实时地感测容纳腔内的气体状况并将感测信号实时地传递至控制模块，控制模块实时地进行判定，当其判定出该特定的气体参数到达上限值时，控制模块控制供气装置停止供气。在停止供气之后，传感器依然实时地感测容纳腔内的气体状况并将感测信号实时地传递至控制模块，控制模块实时地进行判定，当其再次判定出该特定的气体参数低于下限值时，控制模块控制供气装置重新为容纳腔供气。

在具体的示例中，当传感器包括气体浓度传感器时，控制模块内预设气体浓度的上限值和下限值，传感器将感测信号实时地发送给控制模块，当控制模块判定出传感器感测到的气体浓度低于下限值时控制供气装置向容纳腔内供气，而当控制模块判定出传感器感测到的气体浓度达到上限值时控制供气装置停止向容纳腔内供气。

类似地，当传感器包括干湿度传感器时，控制模块内可以预设气体干湿度的上限值和下限值，传感器将感测信号实时地发送给控制模块，当控制模块判定出传感器感测到的气体干湿度低于下限值时控制供气装置向容纳腔内供气，而当控制模块判定出传感器感测到的气体干湿度达到上限值时控制供气装置停止向容纳腔内供气。

优选地，为了使得供气装置能够向容纳腔内输送稳定的气流，供气装置还可以设置调压阀、流量计和最大流量计中的至少一个，以对向容纳腔内输送的气体进行控制。

同样优选地，工具车1可以为手动工具车或自动工具车，工具车1上还可以设置扶手7和定向轮6。工具车1和/或供气装置内还可以设置有电池和充电装置，例如为可拆卸式的。

如图1所示，本实施方式所提供的工具车1仅具有一个容纳腔，限定容纳腔的侧壁5上可设置有透明材料、例如玻璃的视窗，以方便操作者随时观察容纳腔内的太阳能电池片。但是，在其他未示出的实施方式中，工具车1可以具有上下分层设置的多个容纳腔，每一个容纳腔可以对应一组车门2(例如一组对开门或一扇门)，以方便容纳多个或多种太阳能电池片。

根据本发明，能够提供特定气体环境的工具车在太阳能电池片的加工过程中的两道工序之间运送并储存在制的太阳能电池片，省略了在上料下料点和氮气柜之间的运输流程，使得操作更加简单、生产效率提高。并且，自身能够提供特定的存储环境的工具车是可移动的，还能够提升生产加工过程中的灵活性。

本发明的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本发明排他或局限于单个公开的实施方式。如上所述，以上教导的领域中的普通技术人员将明白本发明的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本发明旨在包括这里描述的本发明的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本发明的精神和范围内的其他实施方式。

附图标记说明：

工具车1

车门2

顶壁3

底壁4

侧壁5

定向轮6

扶手7。