太阳能电池片快速烧结了解吗?太阳能电池片有哪些注意事项?
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太阳能电池的使用,极大程度上保护了环境。可以说,太阳能电池是绿色无污染的。为增进大家对太阳能电池的认识,本文将对太阳能电池片予以介绍。通过本文,你将了解到太阳能电池片的快速烧结以及太阳能电池片的注意事项。如果你对太阳能电池抑或太阳能电池片具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、太阳能电池片快速烧结
在这里,我们来看下太阳能电池片的生产工艺流程中的快速烧结和外围设备。
(一)快速烧结
经过丝网印刷后的硅片,不能直接使用,需经烧结炉快速烧结,将有机树脂粘合剂燃烧掉,剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。当银电极和晶体硅在温度达到共晶温度时,晶体硅原子以一定的比例融入到熔融的银电极材料中去,从而形成上下电极的欧姆接触,提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数,使其具有电阻特性,以提高电池片的转换效率。
烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉,此阶段温度慢慢上升;烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应,形成电阻膜结构,使其真正具有电阻特性,该阶段温度达到峰值;降温冷却阶段,玻璃冷却硬化并凝固,使电阻膜结构固定地粘附于基片上。
(二)外围设备
在电池片生产过程中,还需要供电、动力、给水、排水、暖通、真空、特汽等外围设施。消防和环保设备对于保证安全和持续发展也显得尤为重要。一条年产50MW能力的太阳能电池片生产线,仅工艺和动力设备用电功率就在1800KW左右。工艺纯水的用量在每小时15吨左右,水质要求达到中国电子级水GB/T11446.1-1997中EW-1级技术标准。工艺冷却水用量也在每小时15吨左右,水质中微粒粒径不宜大于10微米,供水温度宜在15-20℃。真空排气量在300M3/H左右。同时,还需要大约氮气储罐20立方米,氧气储罐10立方米。考虑到特殊气体如硅烷的安全因素,还需要单独设置一个特气间,以绝对保证生产安全。另外,硅烷燃烧塔、污水处理站等也是电池片生产的必备设施。
二、太阳能电池片注意事项
一般网带式烧结炉采用电热丝作为加热元件,主要通过热传导对工件进行加热,无法实现急速升温。只有辐射或微波能够迅速加热物体,而辐射加热具有使用经济、安全可靠、更换方便等优点。所以太阳电池片烧结炉基本都采用红外石英灯管作为主要加热元件。它的设计需注意以下三个问题:
1、加热管的结构形式
为实现烧结段的温度尖峰,需在很短的炉膛空间内布置足够的加热功率。有短波孪管和短波单管两种结构可以选择,其线性功率密度均达到60kW/m2。虽然短波孪管拥有更高的单根功率(相当于两根单管并联),但由于其制造工艺复杂,对石英玻璃管的质量要求更高,制造成本约是单管的2.5倍。因此,在实际使用中,大多采用单管。
2、红外辐射吸收光谱
当红外辐射能量被工件吸收时,该物质所特有的吸收光谱需与发射光谱相匹配,才能在最短时间内最大效率地吸收辐射能。因此,在烧结的不同阶段,所选用的红外石英灯管也是不同的。在烘干段,要让有机溶剂和水分迅速挥发,采用中波管辅助热风加热是正确的;在预烧段,要让基片获得充分均匀的预热,中波管良好的红外辐射、均衡的吸收及穿透能力,正好符合要求;在烧结段,必须在极短时间内使基片达到共晶温度,只有短波管能做到这一点。
3、加热管的固定方式
烧结段的温度峰值在850℃左右,此时灯管的表面温度将达到1100℃,接近石英管的使用极限,稍微过热产生气孔就会立刻烧毁灯管。而在灯管的引出导线部位,由于焊接导线的金属片和石英玻璃密封在一起,二者热膨胀系数不一致,如果此处温度过高就会产生应力裂纹,造成灯管漏气。因此灯管在炉膛中的安装固定方式十分重要。图2为红外灯管在炉膛中的一种固定方式。这种固定方式要求灯管的冷端距离炉壁至少80mm以上,保证引出导线部位的温度不会过高;而且炉壁上安装孔的直径要比灯管大2~3mm,通过两侧的固定夹具将灯管悬空夹持在炉膛中。
以上便是此次小编带来的“太阳能电池”相关内容,通过本文,希望大家对太阳能电池片的快速烧结以及太阳能电池片的注意事项具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!