一种太阳能电池制造工艺转让专利

申请号 : CN201810532989.9

文献号 : CN108767061B

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相似专利:

发明人 : 顾雨彤刘昊天

申请人 : 绍兴市亚索新能源科技有限公司

摘要 :

本发明属于太阳能电池制造技术领域,具体的说是一种太阳能电池制造工艺,该制造工艺的晶体硅切割装置包括底座、固定支架、双滑块无杆气缸、支撑架、切割装置、固定座、夹紧块、立板;所述固定支架安装在底座上;所述双滑块无杆气缸固定在固定支架上;所述支撑架数量为二,固定在双滑块无杆气缸的滑块上;所述切割装置固定在支撑架上;所述固定座数量为二,其中一个固定座固定在固定支架上,另一个固定座固定在立板上;所述夹紧块夹紧块固定在固定座上;所述立板固定在底座上。本发明能够提高成品的质量,提高生产效率,有利于大批量的太阳能电池的生产。

权利要求 :

1.一种太阳能电池制造工艺,其特征在于:该制造工艺包括如下步骤;

步骤一:将晶体硅原料放置于晶体硅切割装置上进行切割;

步骤二:步骤一切割完成后,将切割好的晶体硅置于碱液中去除损伤层,同时使晶体硅表面凹凸不平,形成漫反射,减少直射到晶体硅表面的太阳能损失;

步骤三:步骤二中晶体硅腐蚀后,对晶体硅做扩散处理,使晶体硅形成PN结;

步骤四:步骤三中扩散处理后,对处理后的晶体硅进行边缘刻蚀与清洗,使晶体硅初步变为太阳能电池;

步骤五:步骤四中晶体硅形成太阳能电池雏形后,通过丝网印刷法将银铝浆印刷在太阳能电池的正背面,以形成正负电极引线;

步骤六:步骤五中太阳能电池印刷完成后,通过共烧工艺使太阳能电池形成金属接触;

步骤七:步骤六中共烧工艺完成后,对制备好的太阳能进行测试和分档,最后归类;

其中,步骤一中所述的晶体硅切割装置包括底座(1)、固定支架(2)、双滑块无杆气缸(3)、支撑架(4)、切割装置(5)、固定座(6)、夹紧块(7)和立板(8);所述固定支架(2)安装在底座(1)上;所述双滑块无杆气缸(3)固定在固定支架(2)上,双滑块无杆气缸(3)用于带动切割装置(5)上下运动;所述支撑架(4)数量为二,支撑架(4)分别固定在双滑块无杆气缸(3)的滑块上;所述切割装置(5)数量为二,切割装置(5)固定在支撑架(4)上,切割装置(5)上下相对设置,切割装置(5)用于切割晶体硅;所述固定座(6)数量为二,其中一个固定座(6)固定在固定支架(2)上,另一个固定座(6)固定在立板(8)上,固定座(6)用于放置单晶硅;所述夹紧块(7)数量为二,夹紧块(7)分别设置于两块固定座(6)上,夹紧块(7)左右对立设置;所述立板(8)固定在底座(1)上,立板(8)用于支撑固定座(6)。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池制造工艺,其特征在于:所述固定座(6)前后两侧开设有矩形的滑槽,固定座(6)上还设有滑轮(61),所述滑轮(61)数量若干,滑轮(61)用于将晶体硅在固定座(6)上的滑动摩擦转变为滚动摩擦;所述的夹紧块(7)为长方体,长方体右端面上沿长方体的长度方向开设有矩形凹槽,夹紧块在矩形凹槽的前后侧壁上设置有矩形的凸块,矩形凸块位于固定座(6)滑槽内,夹紧块(7)通过矩形凸块在固定座(6)实现水平滑动,长方体顶部设置有螺钉;所述螺钉贯穿长方体并与固定座(6)接触,螺钉用于实现夹紧块(7)在固定座(6)上的固定。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池制造工艺,其特征在于:所述的切割装置(5)包括基座(51)与切刀(52);所述的基座(51)固定在固定座(6)上,基座(51)内部还开设有矩形空腔(511),所述矩形空腔(511)用于存放水;基座(51)两侧设有进水孔,所述进水孔上设有电磁开关,进水孔用于向基座(51)矩形空腔(511)内注入或抽出水;所述切刀(52)通过弹簧固定在基座(51)的矩形空腔(511)内,切刀(52)用于切割晶体硅,切刀(52)还设有叶轮(521)、销钉和活塞(522),切刀(52)内部开有空心腔室(523),切刀(52)顶部与底部分别开设有通孔一(524)与通孔二(525);所述叶轮(521)通过转轴安装在通孔一(524)内;所述活塞(522)位于切刀(52)内部空心腔室(523)内,活塞(522)通过弹簧与切刀(52)相连接,活塞(522)用于将通孔二(525)封住。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池制造工艺,其特征在于:所述切割装置(5)的两侧还设有导流板(53),所述导流板(53)内部设有通道,导流板(53)表面开有进水孔,导流板(53)表面的进水孔与导流板(53)内部的通道相连通,导流板(53)内部通道的末端设有过滤网(531),过滤网(531)用于将进入导流板(53)内部的水进行过滤,导流板(53)内部的通道还与基座(51)两侧的进水孔相连通,导流板(53)用于将水注入基座(51)内部的矩形空腔(511)内。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池制造工艺,其特征在于:所述固定座(6)底部还设有支撑机构(9),所述支撑机构(9)包括固定块(91)、磁铁(92)、支撑杆(93)、固定杆和弹簧;所述固定块(91)为L形,固定块(91)安装在固定座(6)底部;所述固定杆数量为二,固定杆对立固定在固定块上;所述支撑杆(93)通过转轴安装在固定杆上,支撑杆(93)用于支撑切割后的晶体硅;所述磁铁(92)数量为二,其中一个磁铁(92)固定在固定块(91)底部,另一个磁铁(92)与支撑杆(93)一端相连接,磁铁(92)相对面极性不同,磁铁(92)用于控制支撑杆(93)的上下;所述弹簧一端固定在支撑杆(93)上,弹簧另一端固定在固定块(91)上,弹簧用于保证磁铁(92)无法在自身重力作用下实现吸合。

说明书 :

一种太阳能电池制造工艺

技术领域

[0001] 本发明属于太阳能电池制造技术领域,具体的说是一种太阳能电池制造工艺。

背景技术

[0002] 为了降低生产太阳能电池的生产成本,地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的晶体硅,材料性能指标有所放宽,有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次晶体硅材料,经过复拉制成太阳能电池专用的晶体硅,晶体硅太阳能电池将晶体硅切成片,一般片厚约0.3毫米,硅片经过抛磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片,加工太阳能电池片,首先要在硅片上掺杂和扩散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等,扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行,这样就硅片上形成PN结,然后采用丝网印刷法,精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面镀上减反射膜,以防大量的光子被硅片表面反射掉,因此晶体硅太阳能电池的单体片就制成了。但是现有的晶体硅切割装置在切割晶体硅时发现,其零部件切割过程中,稳定性较差,导致其切割准确性较低;并且零部件冷却时,冷却不及时并且不能方便的对其冷却过程进行观察,导致其实用性较差;而且晶体硅在固定座上滑动磨损较大。
[0003] 鉴于此,本发明所述的一种太阳能电池制造工艺,其晶体硅切割装置可以使晶体硅位置调节方便且可以对晶体硅进行有效固定,保证了晶体硅切割的准确性;同时将晶体硅在固定座上的滑动摩擦转变为滚动摩擦,降低了晶体硅的损耗,降低了成本;该装置还可以在晶体硅切割的过程中对晶体硅进行冷却,冷却过程易于观察,实用性高;本发明所述的太阳能制造工艺在提高了成品合格率的同时,提高了生产效率,在新能源逐步成为主流的今天,具有很高的实用性。

发明内容

[0004] 为了弥补现有技术的不足,本发明提出了一种太阳能电池制造工艺,本发明主要用于太阳能电池的批量制造,本工艺采用的晶体硅切割装置通过双滑块无杆气缸与切割装置的配合,提高了晶体硅的切割效率;同时本发明在晶体硅切割的同时对其进行冷却,防止了晶体硅切割过程中的损耗,并且冷却过程易观察,提高了实用型;本发明通过夹紧块与固定座相配合,使得晶体硅的位置易于调节,同时夹紧块可以有效地固定晶体硅,确保切割的精确。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种太阳能电池制造工艺,该工艺包括如下步骤:
[0006] 步骤一:将晶体硅原料放置与晶体硅切割装置上进行切割;
[0007] 步骤二:步骤一切割完成后,将切割好的晶体硅置于碱液中去除损伤层,同时使晶体硅表面凹凸不平,形成漫反射,减少直射到晶体硅表面的太阳能损失;
[0008] 步骤三:步骤二中晶体硅腐蚀后,对晶体硅做扩散处理,使晶体硅形成PN结;
[0009] 步骤四:步骤三中扩散处理后,对处理后的晶体硅进行边缘刻蚀与清洗,使晶体硅初步变为太阳能电池;
[0010] 步骤五:步骤四中晶体硅形成太阳能电池雏形后,通过丝网印刷法将银铝浆印刷在太阳能电池的正背面,以形成正负电极引线;
[0011] 步骤六:步骤五中太阳能电池印刷完成后,通过共烧工艺使太阳能电池形成金属接触;
[0012] 步骤七:步骤六中共烧工艺完成后,对制备好的太阳能进行测试和分档,最后归类;
[0013] 其中,步骤一中所述的晶体硅切割装置包括底座、固定支架、双滑块无杆气缸、支撑架、切割装置、固定座、夹紧块和立板;所述固定支架安装在底座上;所述双滑块无杆气缸固定在固定支架上,双滑块无杆气缸用于带动切刀上下运动;所述支撑架数量为二,支撑架分别固定在双滑块无杆气缸的滑块上;所述切割装置数量为二,切割装置固定在支撑架上,切割装置上下相对设置,切割装置用于切割晶体硅;所述固定座数量为二,其中一个固定座固定在固定支架上,另一个固定座固定在立板上,固定座用于放置晶体硅;所述夹紧块数量为二,夹紧块分别设置于两块固定座上,夹紧块左右对立设置;所述立板固定在底座上,立板用于支撑固定座。
[0014] 所述固定座前后两侧开设有矩形的滑槽,固定座上还设有滑轮,所述滑轮数量若干,滑轮用于将晶体硅在固定座上的滑动摩擦转变为滚动摩擦;所述的夹紧块为长方体,长方体右端面上沿长方体的长度方向开设有矩形凹槽,长方体顶部设置有一个螺钉,所述螺钉可以贯穿长方体;夹紧块在矩形凹槽的前后侧壁上设置有矩形的凸块,矩形凸块位于固定座滑槽内,夹紧块通过矩形凸块在固定座实现水平滑动,长方体顶部设置有螺钉;所述螺钉贯穿长方体并与固定座接触,螺钉用于实现夹紧块在固定座上的固定。工作时,将晶体硅放置在固定座上,晶体硅在固定座的滑轮上移动,调整好晶体硅的位置后,分别转动两个夹紧块上的螺钉,将晶体硅固定好。
[0015] 所述的切割装置包括基座与切刀;所述的基座固定在固定座上,基座内部还开设有矩形空腔,所述矩形空腔用于存放水;基座两侧设有进水孔,所述进水孔上设有电磁开关,进水孔用于向基座矩形空腔内注入或抽出水;所述切刀通过弹簧固定在基座的矩形空腔内,切刀用于切割晶体硅,切刀还设有叶轮、销钉和活塞,切刀内部开有空心腔室,切刀顶部与底部分别开设有通孔一与通孔二;所述叶轮通过转轴安装在通孔一内;所述活塞位于切刀内部空心腔室内,活塞通过弹簧与切刀相连接,活塞用于将通孔二封住。工作时,从外界向矩形空腔内注入高压水,在高压水的作用下活塞打开,高压水进入空心腔室通并带动叶轮转动,叶轮随着切刀向晶体硅移动并切割晶体硅,使得晶体硅表面出现豁口,切刀继续切割晶体硅,切刀的移动会压缩矩形空腔,使得空腔内的水不断喷出,直至切割结束。
[0016] 所述切割装置的两侧还设有导流板,所述导流板内部设有通道,导流板表面开有进水孔,导流板表面的进水孔与导流板内部的通道相连通,导流板内部通道的末端设有过滤网,过滤网用于将进入导流板内部的水进行过滤,导流板内部的通道还与基座两侧的进水孔相连通,导流板用于将水注入基座内部的矩形空腔内。工作时,通孔一内喷出的水落到导流板表面,水经由导流板表面的进水孔进入导流板内部通道内,切割完成后,切刀在弹簧的作用下向外移动,随着切刀的弹出,矩形空腔内产生一个负压,此时打开基座上的电磁开关,导流板内部过滤后的水在负压的作用下流入矩形空腔内。
[0017] 所述固定座底部还设有支撑机构,所述支撑机构包括固定块、磁铁、支撑杆、固定杆和弹簧;所述固定块为L形,固定块安装在固定座底部;所述固定杆数量为二,固定杆对立固定在固定块上;所述支撑杆通过转轴安装在固定杆上,支撑杆用于支撑切割后的晶体硅;所述磁铁数量为二,其中一个磁铁固定在固定块底部,另一个磁铁与支撑杆一端相连接,磁铁相对面极性不同,磁铁用于控制支撑杆的上下;所述弹簧一端固定在支撑杆上,弹簧另一端固定在固定块上,弹簧用于保证磁铁无法在自身重力作用下实现吸合。工作时,随着切刀的移动,固定座下方的切刀上的导流板会触碰到支撑杆,并带动支撑杆运动一段距离,随着支撑杆的运动,固定块上的磁铁与支撑杆下端的磁铁靠近,最终两块磁铁吸合在一起,此时支撑杆的上端围绕销钉转动触碰到晶体硅的底面,支撑杆将晶体硅支撑住。
[0018] 本发明的有益效果是:
[0019] 1.本发明所述的一种太阳能电池制造工艺,所述的双滑块无杆气缸与切割装置相互配合,可以加快切割的速度,使得切割效率大大加快,提高了生产效率,同时使得切割产生的损伤层减少,使得损伤层去除变得简单,提高了成品质量。
[0020] 2.本发明所述的一种太阳能电池制造工艺,在去除损伤层的同时对晶体硅表面进行腐蚀处理,使得晶体硅表面凹凸不平,形成漫反射,减少了照射到晶体硅表面的太阳能的损失;提高了成品太阳能利用率,并加快了制造速度,提高了生产效率。
[0021] 3.本发明所述的一种太阳能电池制造工艺,所述的固定座上的滑轮可以将晶体硅在固定座表面的滑动摩擦转变为滚动摩擦,减少了晶体硅在移动过程中的损耗,使得晶体硅易于调节位置,同时夹紧块可以有效的将晶体硅固定,确保了切割的准确性,降低了成本,提高了成品质量,提高了生产效率。

附图说明

[0022] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0023] 图1是本发明太阳能电池制造工艺的流程图;
[0024] 图2是本发明的主视图;
[0025] 图3是图1中A-A剖视图;
[0026] 图4是图1中B处的局部放大图;
[0027] 图5是本发明切割装置的结构示意图;
[0028] 图中:底座1、固定支架2、双滑块无杆气缸3、支撑架4、切割装置5、固定座6、夹紧块7、立板8、支撑机构9、基座51、切刀52、导流板53、矩形空腔511、叶轮521、活塞522、空心腔室
523、通孔一524、通孔二525、过滤网531、滑轮61、固定块91、磁铁92、支撑杆93。

具体实施方式

[0029] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
[0030] 如图1至图5,本发明所述的一种太阳能电池制造工艺,该制造工艺包括如下步骤:
[0031] 步骤一:将晶体硅原料放置与晶体硅切割装置上进行切割;
[0032] 步骤二:步骤一切割完成后,将切割好的晶体硅置于碱液中去除损伤层,同时使晶体硅表面凹凸不平,形成漫反射,减少直射到晶体硅表面的太阳能损失;
[0033] 步骤三:步骤二中晶体硅腐蚀后,对晶体硅做扩散处理,使晶体硅形成PN结;
[0034] 步骤四:步骤三中扩散处理后,对处理后的晶体硅进行边缘刻蚀与清洗,使晶体硅初步变为太阳能电池;
[0035] 步骤五:步骤四中晶体硅形成太阳能电池雏形后,通过丝网印刷法将银铝浆印刷在太阳能电池的正背面,以形成正负电极引线;
[0036] 步骤六:步骤五中太阳能电池印刷完成后,通过共烧工艺使太阳能电池形成金属接触;
[0037] 步骤七:步骤六中共烧工艺完成后,对制备好的太阳能进行测试和分档,最后归类;
[0038] 其中,步骤一中所述的晶体硅切割装置包括底座1、固定支架2、双滑块无杆气缸3、支撑架4、切割装置5、固定座6、夹紧块7和立板8;所述固定支架2安装在底座1上;所述双滑块无杆气缸3固定在固定支架2上,双滑块无杆气缸3用于带动切割装置5上下运动;所述支撑架4数量为二,支撑架4分别固定在双滑块无杆气缸3的滑块上;所述切割装置5数量为二,切割装置5固定在支撑架4上,切割装置5上下相对设置,切割装置5用于切割晶体硅;所述固定座6数量为二,其中一个固定座6固定在固定支架2上,另一个固定座6固定在立板8上,固定座6用于放置单晶硅;所述夹紧块7数量为二,夹紧块7分别设置于两块固定座6上,夹紧块7左右对立设置;所述立板8固定在底座1上,立板8用于支撑固定座6。
[0039] 所述固定座6前后两侧开设有矩形的滑槽,固定座6上还设有滑轮61,所述滑轮61数量若干,滑轮61用于将晶体硅在固定座6上的滑动摩擦转变为滚动摩擦;所述的夹紧块7为长方体,长方体右端面上沿长方体的长度方向开设有矩形凹槽,夹紧块在矩形凹槽的前后侧壁上设置有矩形的凸块,矩形凸块位于固定座6滑槽内,夹紧块7通过矩形凸块在固定座6实现水平滑动,长方体顶部设置有螺钉;所述螺钉贯穿长方体并与固定座6接触,螺钉用于实现夹紧块7在固定座6上的固定。工作时,将晶体硅放置在固定座6上,晶体硅在固定座6的滑轮61上移动,调整好晶体硅的位置后,分别转动两个夹紧块7上的螺钉,将晶体硅固定好。
[0040] 所述的切割装置5包括基座51与切刀52;所述的基座51固定在固定座6上,基座51内部还开设有矩形空腔511,所述矩形空腔511用于存放水;基座51两侧设有进水孔,所述进水孔上设有电磁开关,进水孔用于向基座51矩形空腔511内注入或抽出水;所述切刀52通过弹簧固定在基座51的矩形空腔511内,切刀52用于切割晶体硅,切刀52还设有叶轮521、销钉和活塞522,切刀52内部开有空心腔室523,切刀52顶部与底部分别开设有通孔一524与通孔二525;所述叶轮521通过转轴安装在通孔一524内;所述活塞522位于切刀52内部空心腔室523内,活塞522通过弹簧与切刀52相连接,活塞522用于将通孔二525封住。工作时,从外界向矩形空腔511内注入高压水,在高压水的作用下活塞522打开,高压水进入空心腔室523通并带动叶轮521转动,叶轮521随着切刀52向晶体硅移动并切割晶体硅,使得晶体硅表面出现豁口,切刀52继续切割晶体硅,切刀52的移动会压缩矩形空腔511,使得空腔内的水不断喷出,直至切割结束。
[0041] 所述切割装置5的两侧还设有导流板53,所述导流板53内部设有通道,导流板53表面开有进水孔,导流板53表面的进水孔与导流板53内部的通道相连通,导流板53内部通道的末端设有过滤网531,过滤网531用于将进入导流板53内部的水进行过滤,导流板53内部的通道还与基座51两侧的进水孔相连通,导流板53用于将水注入基座51内部的矩形空腔511内。工作时,通孔一524内喷出的水落到导流板53表面,水经由导流板53表面的进水孔进入导流板53内部通道内,切割完成后,切刀52在弹簧的作用下向外移动,随着切刀52的弹出,矩形空腔511内产生一个负压,此时打开基座51上的电磁开关,导流板53内部过滤后的水在负压的作用下流入矩形空腔511内。
[0042] 所述固定座6底部还设有支撑机构9,所述支撑机构9包括固定块91、磁铁92、支撑杆93、固定杆和弹簧;所述固定块91为L形,固定块91安装在固定座6底部;所述固定杆数量为二,固定杆对立固定在固定块上;所述支撑杆93通过转轴安装在固定杆上,支撑杆93用于支撑切割后的晶体硅;所述磁铁92数量为二,其中一个磁铁92固定在固定块91底部,另一个磁铁92与支撑杆93一端相连接,磁铁92相对面极性不同,磁铁92用于控制支撑杆93的上下;所述弹簧一端固定在支撑杆93上,弹簧另一端固定在固定块91上,弹簧用于保证磁铁92无法在自身重力作用下实现吸合。工作时,随着切刀52的移动,固定座6下方的切刀52上的导流板53会触碰到支撑杆93,并带动支撑杆93运动一段距离,随着支撑杆93的运动,固定块91上的磁铁92与支撑杆93下端的磁铁92靠近,最终两块磁铁92吸附在一起,此时支撑杆93的上端围绕销钉转动触碰到晶体硅的底面,支撑杆93将晶体硅支撑住。
[0043] 具体工作流程:工作时,将晶体硅放置在固定座6上,晶体硅在固定座6滑轮61上滚动,调整好晶体硅的位置后,分别转动两个夹紧块7上的螺钉,将晶体硅固定好;从外界向矩形空腔511内注入高压水,在高压水的作用下活塞522打开,高压水进入空心腔室523通并带动叶轮521转动;此时启动双滑块无杆气缸3,上下切割装置5在双滑块无杆气缸3的作用下彼此靠近,叶轮521随着切刀52向晶体硅移动并切割晶体硅,使得晶体硅表面出现豁口,切刀52继续切割晶体硅,切刀52的移动会压缩矩形空腔511内的水,使得矩形空腔511内的水不断喷出,直至切割结束;切割过程中,随着切刀52的移动,固定座6下方的切刀52上的导流板53会触碰到支撑杆93,并带动支撑杆93运动一段距离,随着支撑杆93的运动,固定块91上的磁铁92与支撑杆93下端的磁铁92靠近,最终两块磁铁92吸附在一起,此时支撑杆93的上端围绕销钉转动触碰到晶体硅的底面,支撑杆93将晶体硅支撑住;导流板53同时收集从通孔一524中喷出的水,并将所收集的水导入到导流板53内部通道内;切割结束后,切割装置5随着双滑块无杆气缸3的移动彼此远离,切刀52在弹簧的作用下向外移动,随着切刀52的弹出,矩形空腔511内产生一个负压,此时打开基座51上的电磁开关,经由导流板53内部通道内的过滤网531过滤的水通过基座51上的进水孔进入矩形空腔511内。
[0044] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。