一种硅片固定装置及热处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及晶硅太阳能电池生产制造技术领域，更具体地说，涉及一种硅片固定装置及热处理装置。


背景技术：

2.光伏行业中石英舟的使用十分广泛。在p型perc工艺中，扩散工序以及管式氧化工序都是使用石英舟来进行插片，扩散过程其温度可以达到800℃以上，退火工序其温度可以达到600℃以上，而且每个卡槽内都要插两片，实现单面扩散或者单面退火。在n型topcon工艺电池技术中，扩散工序温度最高可以达到1100℃。
3.在如此高的温度情况下，硅片由于表面生长了氧化层，而氧化层的收缩能力与硅片的收缩率不同，所以很容易出现硅片弯曲的情况。现在行业内主流电池片的尺寸逐渐增加，210 尺寸和182尺寸成为行内主流尺寸，如此大的尺寸相比原有的125尺寸和166尺寸，硅片在炉管内更加容易出现弯曲的情况，一旦弯曲后相邻两片某个位置靠在一起，就会造成对应位置的方阻或者氧化层异常，从而严重影响电池片的电性能，造成不良，而且从外观上是无法检测出来的，所以需要采用新方法来避免此种类型异常情况的出现。
4.同时行业内的石英舟卡槽抛面上看，都是直角边，硅片插入卡槽内后，容易撞击到直角拐角内，容易被磕碰导致缺角崩边。因此，现有石英舟亟需解决上述的技术问题。
5.经检索，申请公布号为cn102064233a的中国发明专利，公开了一种面接触式石英舟，包括石英分隔挡杆、u形侧面连接件、把手、支撑杆和防污挡板，石英分隔挡杆和u形侧面连接件围合成硅片承载框架，在硅片承架的下方设有二根以上底面为平面的支撑杆，在石英分隔挡杆上开设有斜置的硅片卡槽，且其上口设有扩展角；在靠近把手端设有防污挡板。该方案实现了石英舟的支撑脚由点接触改为面接触，石英舟在使用中不易损坏，延长了使用寿命；硅片卡槽上口扩展角的设置，便于硅片的插入。
6.但上述方案中，其对硅片上端的固定仍存在不足，因此石英舟内的电池片容易出现硅片靠片的情况，并且硅片在插入石英舟的过程中出现撞击到石英舟的棱角或者直角卡槽的情况。因此，现亟需一种避免硅片靠片、减少卡碰的硅片固定装置及热处理装置。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于，针对现有技术中硅片容易靠片的技术问题，提供一种硅片固定装置及热处理装置，通过石英舟上顶固定件的合理设置，以改善上述的技术问题。
8.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
9.本实用新型的一种硅片固定装置，包括固定件和连接件，所述固定件包括底固定件、侧固定件和顶固定件；底固定件和侧固定件通过连接件相连；底固定件用于对硅片底部进行固定，侧固定件用于对硅片侧部进行固定，顶固定件用于对硅片顶部进行固定。通过上述结构的设置，其可以对硅片的顶部、侧布以及底部同时进行固定，进而可以减少甚至消除硅片弯曲后相邻两片某个位置靠在一起的情况，有效提高电池片的电性能，减少不良片的
产生。
10.优选地，所述连接件为连接板，底固定件的两端分别与连接板的底部相连，侧固定件的两端分别与连接板的上部相连；采用连接板方式对固定件进行固定，有利于装置整体的稳固性。
11.优选地，所述底固定件和/或侧固定件和/或顶固定件为固定杆，所述固定杆上设置有卡槽，所述卡槽用于固定硅片。
12.优选地，所述固定杆上设置有多个凸起，相邻凸起之间形成卡槽；和/或所述固定杆上设置有多个凹槽，所述凹槽为卡槽。
13.优选地，所述卡槽的槽底至卡槽的槽口之间的高度为d1，所述d1≥4mm。
14.优选地，所述槽口为圆弧状，圆弧所在圆的直径为φ1，所述φ1≥2mm。
15.优选地，所述槽底为圆弧状，圆弧所在圆的直径为φ2，所述φ2≥1mm；槽底及槽口圆弧状的设置，一方面便于硅片插入石英舟卡槽内，另一方面，可以减少硅片在插入石英舟卡槽的过程中出现撞击到石英舟的棱角或者直角卡槽的情况，从而进一步降低电池片崩边缺角的情况的出现，从而提高电池片的良率。
16.优选地，所述相邻卡槽之间的距离为d2，所述d2≥3mm。
17.优选地，所述卡槽倾斜设置，卡槽所在平面与竖直面之间的夹角为α，所述α的取值范围为：0
°
《α≤5
°
；卡槽合理倾角的设置，进一步提高硅片插入石英舟卡槽的便捷性，同时由于卡槽设置有倾角，增大了硅片与卡槽的接触面积，有利于固定件对硅片进行限位。
18.本实用新型的一种硅片热处理装置，包括炉管和硅片固定装置，所述硅片固定装置设置于炉管内，所述硅片固定装置为上述的硅片固定装置；硅片热处理装置中硅片固定装置的设置，可以有效避免石英舟内的电池片在热处理过程中出现硅片靠片的情况，同时减少硅片在插片时出现卡碰引起崩边或者缺角的情况，有效提高电池片的良率。
附图说明
19.图1为本实用新型的一种硅片固定装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型的一种硅片固定装置的侧视图；
21.图3为本实用新型的一种硅片固定装置中卡槽结构示意图；
22.图4为本实用新型的一种硅片固定装置中卡槽剖视图；
23.图5为本实用新型的一种硅片热处理装置的使用状态示意图。
24.示意图中的标号说明：
25.100、硅片固定装置；101、硅片；
26.110、固定件；111、顶固定件；112、侧固定件；113、底固定件；
27.120、连接件；130、卡槽；131、槽口；132、槽底；133、凸起；
28.200、炉管。
具体实施方式
29.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
30.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具
技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴；除此之外，本实用新型的各个实施例之间并不是相互独立的，而是可以进行组合的。
31.如图5所示，本实用新型的一种硅片热处理装置，包括炉管200和硅片固定装置100，硅片固定装置100设置于炉管200内；使用时，将硅片101放置于硅片固定装置100内，而后将硅片固定装置100放置于炉管200内，硅片101可以通过硅片固定装置100进行垂直或者接近垂直放置，从而在炉管200内进行高温工艺过程。
32.硅片固定装置100为本实用新型的一种硅片固定装置，包括固定件110和连接件120，固定件包括底固定件113、侧固定件112和顶固定件111；底固定件113和侧固定件112通过连接件120相连；底固定件113用于对硅片101底部进行固定，侧固定件112用于对硅片101 侧部进行固定，顶固定件111用于对硅片101顶部进行固定；通过上述结构的设置，其可以对硅片101的顶部、侧布以及底部同时进行固定，进而可以减少甚至消除硅片101弯曲后相邻两片某个位置靠在一起的情况，有效提高电池片的电性能，减少不良片的产生。
33.连接件120为连接板，当然其也可以为其他可以实现连接的结构形式，比如连接杆一类的形状，连接板设置有2个，相对设置于固定件110的两端；底固定件113的两端分别与连接板的底部相连，侧固定件112的两端分别与连接板的上部相连；采用连接板方式对固定件进行固定，有利于装置整体的稳固性，从而确保固定件110对硅片101的固定。
34.如图2所示，底固定件113和/或侧固定件112和/或顶固定件111为固定杆，本实施例中，底固定件113、侧固定件112以及顶固定件111均为固定杆，三者可以采用相同的结构，三者分别设置有2个，6根固定杆可以相对平行设置，在底固定件113和侧固定件112的两端部，通过连接件120相连；可以如图2中一样，对于每一端的连接件120，其为一体成型的连接板，2个底固定件113的两端分别固定于连接板的底部上，2个侧固定件112的两端分别固定于连接板的上部，从而实现底固定件113和侧固定件112的连接。
35.需要说明的是，在本实施例中，对于顶固定件111的连接方式，顶固定件111可以直接通过对多个硅片101的固定来固定其自身位置；本实施例中，底固定件113和侧固定件112 通过两端的连接板进行固定，使用时，插入硅片101，将顶固定件111放置于硅片101的上方，以卡和的方式对硅片101进行固定。
36.需要说明的是，除了固定杆，当然其也可以为其他可以实现固定的结构形式，比如固定板一类的形状。
37.本实施例中，固定杆上设置有卡槽130，底固定件113、侧固定件112以及顶固定件111 上均设置该结构。如图3所示，固定杆的固定件110上设置有多个凸起133，相邻凸起133 之间形成卡槽130。多个凸起133沿固定件110长度方向，均匀间隔布置。需要说明的是，卡槽130的形成也可为在固定件本体110上设置有多个凹槽，凹槽为卡槽130。
38.卡槽130的槽底132至卡槽130的槽口131之间的高度为d1，d1≥4mm；卡槽130高度的合理设置，有利于硅片101的插入。需要说明的是，上述卡槽130可以设置于固定杆上，也可以设置于固定板上及其他固定形状的固定件上。
39.需要说明的是，如图3所标注的位置，槽口131为圆弧状，圆弧所在圆的直径为φ1，φ1≥2mm；槽底132为圆弧状，圆弧所在圆的直径为φ2，φ2≥1mm；槽口131及槽底132圆弧状的设置，便于硅片101插入石英舟卡槽130内，同时可以减少硅片101在插入石英舟卡槽130的过程中出现撞击到石英舟的棱角或者直角卡槽的情况，从而进一步降低电池片崩边缺角的情况的出现，从而提高电池片的良率；使用时，由于槽底132为圆弧状，硅片101与顶固定件111上的卡槽130的槽底132之间形成有间隙，本实施例中，该间隙为0.5mm，间隙有利于硅片101在热处理过程中应力的释放。
40.需要补充的是，相邻卡槽130之间的距离为d2，d2≥3mm。
41.本实施例中，卡槽130倾斜设置，卡槽130所在平面与竖直面之间的夹角为α，α的取值范围为：0
°
《α≤5
°
；卡槽130合理倾角的设置，进一步提高硅片101插入石英舟卡槽130的便捷性，同时由于卡槽130设置有倾角，增大了硅片101与卡槽130的接触面积，有利于固定件本体110对硅片101进行限位。
42.在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本技术和本实用新型的应用领域。
43.更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。