一种低成本高效率太阳能电池片电增强氢钝化炉的制作方法

本发明涉及一种钝化设备，特别涉及一种氢钝化炉。

背景技术：

目前，商用晶体硅太阳能电池所采用的硅晶体中通常含有大量的杂质和结构缺陷。这些杂质和缺陷包括：硼与氧形成的复合体、过渡金属杂质、位错、晶界等。它们作为光生载流子的复合中心使电池基体中的少数载流子寿命下降，从而使太阳能电池的转换效率相应地降低。

实验表明氢原子在硅晶体中能够与其中多数的杂质和缺陷反应，钝化这些复合中心使其复合活性降低，从而改善太阳能电池的电学性能。太阳能电池中的氢可来源于电池表面沉积的富含氢的氮化硅薄膜或者其他富含氢的薄膜、氢等离子体气氛等。然而经过常规的太阳能电池制造流程，只有极少量的氢原子进入电池基体内部对杂质和缺陷起到钝化作用。所以通过充分发挥氢的钝化作用可以进一步发掘太阳能电池转换效率的提升空间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低成本高效率太阳能电池片电增强氢钝化炉转台底板，将电注入仓设置在可转动的转台底板上，提高加工效率。

本发明的目的是这样实现的：一种低成本高效率太阳能电池片电增强氢钝化炉，其特征在于，包括：

电注入机构，安装在机架的中部，用以对太阳能电池片进行通电处理；

回转拖链机构，安装在机架的上部，用以将连接电注入机构内通电设备的电缆引出；

电器控制柜，安装在机架的下部，用以控制氢钝化炉内各用电器件工作工作。

作为本发明的进一步限定，所述电注入机构包括：

平台底板，其固定在机架上，用以安装转台底板；

转台底板，可转动的设置在平台底板上方，其上设为多个电注入仓，所述电注入仓通过转台底板的转动保持一个电注入仓开放用以上料，其余电注入仓保持封闭进行通电加工太阳能电池片；

通电组件，对应设置在每个电注入仓内，用以在电注入仓封闭时对太阳能电池片进行通电加工；

归片组件，用以在上料过程对放入的太阳能电池片进行对齐处理，使得太阳能电池片整齐。

作为本发明的进一步限定，所述转台底板上的电注入仓具体包括：

安装在平台底板表面的回转支撑轴承以及与其啮合的驱动齿轮，驱动齿轮的转轴穿过所述平台底板与固定在平台底板底部的减速电机传动连接，所述回转支撑轴承顶部固定安装有转台底板，所述转台底板上经侧隔板均匀分成多个电注入仓，电注入仓顶部经上盖板封闭，电注入仓的内圈和外圈分别设置有对应的内隔板和外隔板，所述内隔板固定在转台底板上，所述外隔板固定在平台底板上，所述外隔板比内隔板少一块，形成一个供上料的上料缺口。通过此机构使得电注入仓的转动更加方便可靠，上料缺口的设计使得电注入仓形成一个上片工位，可在电注入的同时进行上片操作。

作为本发明的进一步限定，所述通电组件包括上电极组件和下电极组件；所述上电极组件可升降的安装在上盖板上，所述下电极组件固定安装在转台底板上；所述下电极组件包括安装在下绝缘座上的下电极，所述上电极组件设置在下电极组件的上方，所述上电极组件包括由下至上布置的上电极、上绝缘座、上电极安装板、导杆支架、上电极气缸以及一对导杆，所述上电极固定在上绝缘座底部，所述上绝缘座固定安装在上电极安装板底部，上电极安装板固定在导杆支架上，导杆支架两端连接导杆，所述导杆穿过所述上盖板设置，所述上电极气缸的活塞杆连接在导杆支架上；所述上电极底部活动安装有缓冲垫板，所述缓冲垫板与上电极底部留有缓冲间隙，所述上电极绝缘板的两侧加工有一对凸台，所述缓冲垫板的两侧加工有一对与所述凸台配合的吊耳，所述吊耳套装在凸台上。上电极组件下降过程中，缓冲垫板与太阳能电池片先接触，再通过下电极压紧缓冲垫板，完成太阳能电池片的固定，避免直接压紧带来的太阳能电池片损伤。

作为本发明的进一步限定，所述下电极内部开设有下冷却风道，所述下电极底部开设有连通下冷却风道的下进风孔和下排风孔，下进风孔和下排风孔贯穿下绝缘板设置，所述下电极内位于下冷却风道下方开设有下加热孔，所述下加热孔内布置有下加热管，所述下电极的底部安装有下导电接头，下导电接头上连接有下电极线，所述下电极一侧安装有插入下电极设置的温度探测头；所述上电极内部设置有上加热管以及上冷却风道，所述上电极的顶部开设有连通冷却风道的上进风孔和上排风孔，所述上进风孔和上排风孔上均连接有上气管接头，所述气管接头穿过上电极绝缘板、上电极安装板设置，所述上电极内位于上冷却风道上方开设有上加热孔，所述上加热孔内布置有上加热管，所述上电极的顶部安装有下导电接头，上导电接头上连接有上电极线。通过在上电极、下电极内开设冷区风道配合加热管可准确的控制上电极工作时的温度，从而保证加工的精度，提高产品质量，且延长上电极、下电极的使用寿命。

作为本发明的进一步限定，所述归片组件包括设置在平台底板上的支撑板，所述支撑板位于上料缺口外侧，所述支撑板上安装有滑座，所述滑座上安装有左右归片组件和前归片组件，所述滑座可前后滑动的安装在支撑板上，所述左右硅片组件包括固定在滑座上的双头气缸，所述双头气缸的两端活塞杆分别连接有左归片支架和右归片支架，所述左归片支架的端部连接有左归片板，所述右归片支架的端部连接有右归片板，所述前归片组件包括固定在滑座上的前归片支架，所述前归片支架上安装有前气缸，前气缸的活塞杆上连接有前归片板，所述上料缺口对应的内隔板的内侧设置有后归片组件，内隔板上开设有供后归片穿过的通道，所述导杆支架上安装有与所述通道配合的随动挡板，所述后归片组件包括固定在平台底板上的后归片支架，后归片支架上安装有后气缸，后气缸的活塞杆上连接有后归片板。通过使用归片组件完成对太阳能电池片上片时的归片处理，节约了人工成本，且保证了电池片的整齐度，有利于后期的氢钝化处理。

作为本发明的进一步限定，所述归片组件还包括放置太阳能电池片的料盒，所述料盒包括固定在转台底板上的安装座，所述安装座的四周固定有导料杆，导料杆设置有八根，每侧设置有两根，导料杆的顶部加工有导向楔面，所述料盒的两旁设置有吹气组件，所述吹气组件包括固定在侧隔板上的吹气盒，吹气盒侧面开设有一排吹气孔。料盒的设计保证电池片可精准滑入料盒内，吹气组件的设计进一步保证了控温的精度。

作为本发明的进一步限定，所述平台底板的底部安装有上片组件，所述上片组件包括设置在料盒内的托料板，平台底板的底部固定安装有控制托料板上下移动的升降组件，所述升降组件包括固定在平台底板下表面的固定架，所述固定架内设置有可升降的托板，所述固定架底部安装有控制托板做升降动作的升降电机，所述升降电机的输出轴传动连接有升降丝杆，所述升降丝杆贯穿托板设置，且托板与丝杆螺母固定连接在一起，所述托板上设置有多根可穿过平台底板和转台底板的滑杆，所述滑杆穿过平台底板和转台底板的端部支撑在托料板底部四个角上，所述托料板的上方设置有用以限制上片高度的光纤传感器，所述光纤传感器的两部件分别安装在前归片支架和后归片支架上。通过升降组件方便的控制托料板完成上片操作，且能保持太阳能电池片的上极限位置，有利于后期的氢钝化处。

作为本发明的进一步限定，所述回转拖链机构包括安装在机架顶部的顶板，所述顶板中心开设有圆形走线通孔，所述顶板外围设置有与走线通孔同心的圆形外挡板，所述外挡板上开设有拖链出口，所述走线通孔内设置有可转动的回转底板，所述回转底板外周安装有圆形内挡板，所述内挡板上开设的有拖链入口，所述内挡板与外挡板之间形成拖链回转区域，所述拖链回转区域内设置有回转拖链，所述回转拖链的出口固定在外挡板的拖链出口处，所述回转拖链的入口固定在内挡板的拖链入口处。工作时，将线缆从拖链入口穿入，从线缆拖链出口穿出，并从回转底板进入机架内部，当回转底板转动时拖链跟随回转底部一同转动，避免线缆打结错乱。

作为本发明的进一步限定，所述内挡板的拖链入口处安装有回转内支撑板，所述回转内支撑板的一端固定在内挡板上，另一端设置有可贴合拖链侧壁滑动的滑板，所述拖链回转区域内还设置有弧形挡板，所述弧形挡板的两端加工有导向板，所述弧形挡板的外侧固定有支撑筋板。使得布线更加方便可靠。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过将电注入仓设计成圆盘仓室结构使得可在上片的过程中同时进行电注入工艺，从而大大提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明中电注入仓结构示意图。

图3为本发明中转台底板结构示意图。

图4为本发明中通电组件结构示意图。

图5为本发明中上片组件和归片组件结构示意图一。

图6为本发明中上片组件和归片组件结构示意图二。

图7为本发明中回转拖链机构结构示意图。

图8为本发明中上电极组件结构示意图。

图9为本发明中上电极内部结构示意图。

图10为本发明中下电极组件结构示意图。

图11为本发明中下电极内部结构示意图。

其中，1机架，2电注入机构，201平台底板，202转台底板；

203电注入仓，203a侧隔板，203b内隔板，203c外隔板，203d上盖板；

204上电极组件，204a上电极，204b上绝缘座，204c上电极安装板，204d导杆，204e导杆支架，204f缓冲垫板，204g上冷却风道，204h上加热管，204i上导电接头，204j上电极线，204k上进风孔，204l上排风孔，204m随动挡板；

205下电极组件，205a下电极，205b下绝缘座，205c下冷却风道，205d下导电接头，205e下加热管，205f下电极线，205g温度探测头，205h下加热孔，205i下进风孔，205j下排风孔；

206归片组件，206a支撑板，206b滑座，206c双头气缸，206d左归片支架，206e前归片支架，206f前气缸，206g右归片支架，206h前归片板，206i右归片板，206j左归片板，206k料盒，206l后归片板，206m后气缸，206n后归片支架；

207上片组件，207a托料板，207b固定架，207c轴承座，207d滑杆，207e升降丝杆，207f托板，207g升降电机，207h光纤传感器；

208吹气组件，208a吹气盒，208b吹气孔；

209减速电机，210驱动齿轮，211回转支撑轴承；

3回转拖链机构，301顶板，302外挡板，302a拖链出口，303回转底板，304内挡板，304a拖链入口，305拖链，306内支撑板，307滑板，308弧形挡板，309a、309b导向板，310支撑筋板；

4电器控制柜。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1-11所示的一种低成本高效率太阳能电池片电增强氢钝化炉，包括：

电注入机构2，安装在机架1的中部，用以对太阳能电池片进行通电处理，包括：平台底板201，其固定在机架1上，用以安装转台底板202；转台底板202，可转动的设置在平台底板201上方，其上设为多个电注入仓203，电注入仓203通过转台底板202的转动保持一个电注入仓203开放用以上料，其余电注入仓203保持封闭进行通电加工太阳能电池片；通电组件，对应设置在每个电注入仓203内，用以在电注入仓203封闭时对太阳能电池片进行通电加工；归片组件206，用以在上料过程对放入的太阳能电池片进行对齐处理，使得太阳能电池片整齐；

回转拖链机构3，安装在机架1的上部，用以将连接电注入机构2内通电设备的电缆引出，包括安装在机架1顶部的顶板301，顶板301中心开设有圆形走线通孔，顶板301外围设置有与走线通孔同心的圆形外挡板302，外挡板302上开设有拖链出口302a，走线通孔内设置有可转动的回转底板303，回转底板303外周安装有圆形内挡板304，内挡板304上开设的有拖链入口304a，内挡板304与外挡板302之间形成拖链305回转区域，拖链305回转区域内设置有回转拖链305，回转拖链305的出口固定在外挡板302的拖链出口302a处，回转拖链305的入口固定在内挡板304的拖链入口304a处，内挡板304的拖链入口304a处安装有回转内支撑板306，回转内支撑板306的一端固定在内挡板304上，另一端设置有可贴合拖链305侧壁滑动的滑板307，拖链305回转区域内还设置有弧形挡板308，弧形挡板308的两端加工有导向板309a、309b，弧形挡板308的外侧固定有支撑筋板310，与电注入机构2内用电设备相连的电缆从回转底板303中心的走线通孔引出，进入拖链入口304a经拖链出口302a伸出与外部电源对接；

电器控制柜4，安装在机架1的下部，用以控制氢钝化炉内各用电器件工作工作。

转台底板202上的电注入仓203具体包括：安装在平台底板201表面的回转支撑轴承211以及与其啮合的驱动齿轮210，驱动齿轮210的转轴穿过平台底板201与固定在平台底板201底部的减速电机209传动连接，回转支撑轴承211顶部固定安装有转台底板202，转台底板202上经侧隔板203a均匀分成多个电注入仓203，电注入仓203顶部经上盖板203d封闭，电注入仓203的内圈和外圈分别设置有对应的内隔板203b和外隔板203c，内隔板203b固定在转台底板202上，外隔板203c固定在平台底板201上，外隔板203c比内隔板203b少一块，形成一个供上料的上料缺口。

通电组件包括上电极组件204和下电极组件205；上电极组件204可升降的安装在上盖板203d上，下电极组件205固定安装在转台底板202上；下电极组件205包括安装在下绝缘座205b上的下电极205a，上电极组件204设置在下电极组件205的上方，上电极组件204包括由下至上布置的上电极204a、上绝缘座204b、上电极安装板204c、导杆支架204e、上电极204a气缸以及一对导杆204d，上电极204a固定在上绝缘座204b底部，上绝缘座204b固定安装在上电极安装板204c底部，上电极安装板204c固定在导杆支架204e上，导杆支架204e两端连接导杆204d，导杆204d穿过上盖板203d设置，上电极204a气缸的活塞杆连接在导杆支架204e上；上电极204a底部活动安装有缓冲垫板204f，缓冲垫板204f与上电极204a底部留有缓冲间隙，上电极204a绝缘板的两侧加工有一对凸台，缓冲垫板204f的两侧加工有一对与凸台配合的吊耳，吊耳套装在凸台上。

下电极205a内部开设有下冷却风道205c，下电极205a底部开设有连通下冷却风道205c的下进风孔205i和下排风孔205j，下进风孔205i和下排风孔205j贯穿下绝缘板设置，下电极205a内位于下冷却风道205c下方开设有下加热孔205h，下加热孔205h内布置有下加热管205e，下电极205a的底部安装有下导电接头205d，下导电接头205d上连接有下电极205a线205f，下电极205a一侧安装有插入下电极205a设置的温度探测头205g；上电极204a内部设置有上加热管204h以及上冷却风道204g，上电极204a的顶部开设有连通冷却风道的上进风孔204k和上排风孔204l，上进风孔204k和上排风孔204l上均连接有上气管接头，气管接头穿过上电极204a绝缘板、上电极安装板204c设置，上电极204a内位于上冷却风道204g上方开设有上加热孔，上加热孔内布置有上加热管204h，上电极204a的顶部安装有下导电接头205d，上导电接头204i上连接有上电极线204j。

归片组件206包括设置在平台底板201上的支撑板206a，支撑板206a位于上料缺口外侧，支撑板206a上安装有滑座206b，滑座206b上安装有左右归片组件206和前归片组件206，滑座206b可前后滑动的安装在支撑板206a上，左右硅片组件包括固定在滑座206b上的双头气缸206c，双头气缸206c的两端活塞杆分别连接有左归片支架206d和右归片支架206g，左归片支架206d的端部连接有左归片板206j，右归片支架206g的端部连接有右归片板206i，前归片组件206包括固定在滑座206b上的前归片支架206e，前归片支架206e上安装有前气缸206f，前气缸206f的活塞杆上连接有前归片板206h，上料缺口对应的内隔板203b的内侧设置有后归片组件206，内隔板203b上开设有供后归片穿过的通道，导杆支架204e上安装有与通道配合的随动挡板204m，后归片组件206包括固定在平台底板201上的后归片支架206n，后归片支架206n上安装有后气缸206m，后气缸206m的活塞杆上连接有后归片板206l，归片组件206还包括放置太阳能电池片的料盒206k，料盒206k包括固定在转台底板202上的安装座，安装座的四周固定有导料杆，导料杆设置有八根，每侧设置有两根，导料杆的顶部加工有导向楔面，料盒206k的两旁设置有吹气组件208，吹气组件208包括固定在侧隔板203a上的吹气盒208a，吹气盒208a侧面开设有一排吹气孔208b。

平台底板201的底部安装有上片组件207，上片组件207包括设置在料盒206k内的托料板207a，下电极组件205设置在料盒206k内，且位于托料板207a下方，平台底板201的底部固定安装有控制托料板207a上下移动的升降组件，升降组件包括固定在平台底板201下表面的固定架207b，固定架207b内设置有可升降的托板207f，固定架207b底部安装有控制托板207f做升降动作的升降电机207g，升降电机207g的输出轴传动连接有升降丝杆207e，升降丝杆207e贯穿托板207f设置，且托板207f与丝杆螺母固定连接在一起，升降丝杆207e的顶端经轴承座207c安装在平台底板底部，托板207f上设置有多根可穿过平台底板201、转台底板202以及下电极组件205的滑杆207d，下电极组件205的四个角上开设有供滑杆207d穿过的孔，滑杆207d穿过平台底板201、转台底板202、下电极组件205的端部支撑在托料板207a底部四个角上，托料板207a的上方设置有用以限制上片高度的光纤传感器207h，光纤传感器207h的两部件分别安装在前归片支架206e和后归片支架206n上。

本发明工作时，各组件均位于初始状态，上片组件207上的滑杆207d收缩在转台底板202的下方，托料板207a位于料盒206k内的下电极组件205表面，归片组件206的滑座206b位于支撑板206a的外侧（不伸入电注入仓203设置），上电极组件204气缸处于收缩状态；

上片，机械手将单片的太阳能电池片吸取后放入料盒206k内的托料板207a上，放完后，控制滑座206b伸入电注入仓203内，通过归片组件206内的双头气缸206c、前气缸206f、后气缸206m控制左归片板206j、右归片板206i、前归片板206h、后归片板206l完成对电池片的整理工序，整理完后，通过上片组件207内的升降丝杆207e控制滑杆207d推动托料板207a上升，带托料板207a达到上极限位置（通过光纤传感器207h确定）时停止，此时完成第一片的太阳能电池片的放置，放置第二片时，同理，通过机械上放置后，先控制托料板207a下降一段距离，再通过归片组件206完成归片，再控制托料板207a上升至极限位置，在进行下一片的上片，如此重复，完成上片操作，控制滑座206b滑出电注入仓203；

电注入，通过减速电机209带动转台底板202转动，使得上片完成后的电注入仓203进入下一工位进行电注入操作，电注入仓203外部的外隔板203c使得电注入仓203形成相对密封的环境，通过上电极204a气缸控制上电极204a下降，使其与电池片接触，配合下电极205a对电池片进行通电加工，随动挡板204m将内隔板203b上的供后归片穿过的通道遮挡，保证密封性，同时，另一电注入仓203在旋转的作用下进入上片工位，继续进行上片操作，从而保证了上片与电注入的连续性，提高生产效率。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。