太阳能电池片烧结炉的设计及其关键性能探讨-第5页-北极星太阳能光伏网

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4新工艺对传动的特殊要求

目前一些厂商正在试验反烧工艺，即将电池片的背电极朝上放在网带上烧结。它的优点是有利于背场形成，减少铝对电池的污染，转换率较高；缺点是网带易划伤正面栅线。因此，采用带突点的网带或类似热风回流焊机的带支撑短杆的链式传动机构，将是今后的研究方向。

七、实现电池片快速降温的方法

如前文所述，降温的措施除减少网带蓄热外，还可采用高效的热交换器。单纯的轴流风机吹扫或水冷钢套换热都无法满足在lmin内迅速降温的要求。风冷式水冷换热器是成熟可靠的解决方案，在此基础上，开发了内部循环换热和外部对流换热两种结构。

1内部循环换热式

冷却腔相对于外界环境是封闭的，水冷换热器安装在网带的上下，固定在换热器背部的轴流风机强制将网带和基片带出的热量抽过换热片，降温冷却后的凉风再吹到网带上，这样空气不停地在冷却腔内循环降温，从而降低了网带和基片的温度。其优点是热量内部循环，外界散失少，能耗低，对工作间温度影响小，成本低；缺点是换热效率较外部对流式差。

2外部对流换热式

冷却腔相对与外界环境是开放的，水冷换热器安装在网带上下，冷却腔顶部的风机将外部经过滤净化后的空气吸入，在上水冷换热器中冷却，吹到网带和基片上；冷却腔底部的风机将热的空气抽出，经下水冷换热器降温后排到设备外。这样，不断利用外部冷空气冷却，达到降温目的。其优点是换热效率比内部循环式高；缺点是排出的气体对工作间温度有影响，外界散失大，能耗较高，成本高。因此，对于炉体较短，急速降温，或对出口温度有严格要求的，可采用外部对流换热；对于炉体较长，对出口温度要求较宽泛的，可采用内部循环换热。

3风量及流向对电池片的影响

当水冷温度和流量一定时，唯一影响降温速率的是风量大小。但过大的风量，会对电池片产生很大的力，控制不好会造成破片。此外，风的流向也很重要，如果垂直向下，当吹到电池片时，风会向两边扩散，靠近烧结段的，会影响烧结温区的温度稳定，从而影响转换率。采用风机向出口倾斜的安装结构能很好解决这一问题。

八、总结

太阳电池片特殊的烧结工艺，决定了烧结设备不同于一般网带炉的设计结构，其中某些关键性能指标，直接影响着电池片的质量。我们在2005年开发了第一代网带式红外加热快速烧结炉，最高带速3600mm／min，平均转换率14％～15％，但存在灯管寿命短、温度尖峰不够、出口温度过高等缺陷。我们经过不断地摸索研究，并参考国内外同类设备的优缺点，总结出以上设计经验，并据此在2006年开发了第2代设备，其总体结构如图9所示。

其特点是烧结段采用进口红外短波灯管，其余采用国产灯管，控制采用计算机集散控制系统。它克服了第一代的缺点，最高带速达到了6700mm／min，出口温度控制在45℃以下，平均转换率也和国外设备十分接近，交付使用后，用户十分满意。10组样片的对比测试结果(平均值)如表1所示。

由此可见，通过深入分析工艺曲线，采取正确的设计结构、合理的材料选择，国产设备已经接近国外先进水平，而其巨大的价格优势是后者无法比拟的。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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