一种太阳电池电致瞬态烧结设备及生产线转让专利

申请号 : CN202311422244.4

文献号 : CN117153954B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 陈鹏李晓强

申请人 : 杭州晶宝新能源科技有限公司

摘要 :

本发明提供一种太阳电池电致瞬态烧结设备和生产线,涉及光伏新能源技术领域。该太阳电池电致瞬态烧结设备包括一对导电电极,一对导电电极呈对置方式布置,一对导电电极中至少一个能够相对于另一个垂直移动,进而可使移动后的一对导电电极与位于两者之间的太阳电池片接触导通,且一对导电电极连接有能够在处于导通状态时通入设定电流脉冲序列的电源输出件;其中,设定电流脉冲序列被配置为:能够使太阳电池片产热并瞬态升温至烧结温度。本发明能够实现太阳电池片的电极的二次烧结,进一步降低太阳电池的电极接触电阻,相应的,能够提高电池的转化效率,以及降低发电成本。

权利要求 :

1.一种太阳电池电致瞬态烧结设备,其特征在于,所述太阳电池电致瞬态烧结设备包括:一对导电电极,一对所述导电电极呈对置方式布置,一对所述导电电极之间形成有能够放置太阳电池片的夹持区域,且一对所述导电电极中至少一个能够垂直移动,进而可使所述导电电极能够与位于两者之间的太阳电池片接触导通,且一对所述导电电极分别连接于脉冲电源模块的正极和负极;所述脉冲电源模块的脉冲输出方向为太阳电池片正向导通的方向;

所述脉冲电源模块可输送设定电流脉冲序列,所述设定电流脉冲序列的参数为:脉冲

4 ‑5

强度范围为10‑10A,脉冲宽度范围为1x10 ‑2s,单次脉冲序列输出的脉冲个数为1‑400个;

所述设定电流脉冲序列被配置为能够使所述太阳电池片产热并瞬态升温至设定烧结温度;

所述太阳电池电致瞬态烧结设备还包括:保险件,所述保险件和所述导电电极连接,所述保险件用于防止导电电极压碎太阳电池片;

所述保险件包括:

压力传感器和控制器,所述压力传感器连接于所述导电电极,所述压力传感器通过控制器与第一驱动件电连接;其中,所述压力传感器能够获取所述导电电极作用于太阳电池片的压力;

导电胶层,所述导电电极用于与太阳电池片接触的一侧安装有所述导电胶层,所述导电胶层被配置为能够发生弹性形变,在第一驱动件的作用下,使所述导电电极通过所述导电胶层与所述太阳电池片紧密接触,进而使得所述导电电极与太阳电池片的接触电阻不大于太阳电池片本身的电阻;导电胶层采用在橡胶或硅胶等弹性体中掺有银、铜、铝、石墨等导电材料粉体中的至少一种粉体或纤维组成;

所述导电电极用于与太阳电池片接触的一侧设置为平面;其中,所述导电电极由一个或多个并联的小电极群组拼接而成,多个所述小电极群组的一侧共面以形成导电端;同一个所述导电电极上的所述电极群组彼此电绝缘,且当一对所述导电电极均为多个并联的电极群组拼接而成时,一对所述导电电极上的所述电极群组一一对应;所述小电极的数量1至

400个。

2.根据权利要求1所述的太阳电池电致瞬态烧结设备,其特征在于,所述太阳电池电致瞬态烧结设备还包括第一驱动件,所述第一驱动件和至少一个所述导电电极连接,所述第一驱动件能够驱动对置的一对所述导电电极闭合,进而与位于所述夹持区域的太阳电池片接触导通。

3.一种太阳电池电致瞬态烧结生产线,其特征在于,所述太阳电池电致瞬态烧结生产线包括如权利要求1至2中任一项所述的太阳电池电致瞬态烧结设备;所述电致瞬态烧结生产线还包括用于接收、输送所述太阳电池片的输送装置、以及沿所述输送装置的输送方向依次设置的:检测筛选装置,所述检测筛选装置包括成像件和剔片件,所述成像件能够使所述太阳电池片上具有隐裂和/或破碎缺陷的部分在图像中可被识别和判读;所述剔片件能够将具有隐裂和/或破碎缺陷的所述太阳电池片移出所述输送装置;

缓存送料装置,所述缓存送料装置具有容纳腔;太阳电池片能够按照输送节奏从所述输送装置进入或移出所述容纳腔;

拾取装置,所述拾取装置能够将由所述输送装置输送的太阳电池片吸取至一对所述导电电极之间的夹持区域。

4.根据权利要求3所述的太阳电池电致瞬态烧结生产线,其特征在于,沿所述输送装置的输送方向至少设置有一个或多个并列的太阳电池电致瞬态烧结设备;以及,与所述太阳电池电致瞬态烧结设备的数量相对应的拾取装置。

5.根据权利要求3所述的太阳电池电致瞬态烧结生产线,其特征在于,所述输送装置包括若干依次连接的第一带式输送机。

6.根据权利要求3所述的太阳电池电致瞬态烧结生产线,其特征在于,所述成像件包括PL光致发光测试系统,所述PL光致发光测试系统安装于所述输送装置上。

7.根据权利要求3所述的太阳电池电致瞬态烧结生产线,其特征在于,所述拾取装置包括机械手臂和安装于所述机械手臂末端的末端执行器,所述末端执行器包括负压吸盘。

说明书 :

一种太阳电池电致瞬态烧结设备及生产线

技术领域

[0001] 本发明涉及新能源技术领域,尤其涉及一种太阳电池电致瞬态烧结设备及生产线。

背景技术

[0002] 在晶体硅太阳电池中,银和铝被用作电极材料。金属与硅形成低电阻的电接触时通过隧道式烧结炉的烧结来实现的。PERC太阳电池是目前产能最大的太阳电池类型,其中的正面发射极采用磷扩散形成,正面银电极的烧结需要综合考虑背面铝电极与硅的合适烧结温度,高的烧结温度虽然可以降低正面的银‑硅接触电阻,但常常会引起背面铝电极下面出现接触空洞。
[0003] 从2022年开始,TOPCon太阳电池产能不断扩大,电池结构中的发射极一般通过硼扩散形成,而硼在硅中的溶解度较磷低一个数量级。这就造成银电极与硼扩散层的接触电阻明显高于PERC太阳电池中的接触电阻,且过高的烧结温度会损害钝化膜的钝化性能。
[0004] 所以,太阳电池的烧结工艺需要综合考虑,特别是正面和背面两种不同的金属浆料以及钝化膜的兼容的烧结温度,导致烧结工艺并非专门针对获得最低的金属‑硅接触电阻来作为唯一目的。因此,目前主流生产的太阳电池中,金属电极与硅的接触电阻都有一定的优化空间。而且,在整个太阳电池的串联电阻中,接触电阻部分占据份额较高,由此,通过进一步降低接触电阻的技术方案,可以有效提高太阳电池的转化效率。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种太阳电池电致瞬态烧结设备,能够实现太阳电池片的电极的二次局域烧结,在不影响其他部位温度的基础上进一步降低太阳电池的电极接触电阻,相应的,能够提高太阳电池的电极的导电性能和电池片的转化效率,并在太阳电池的发电应用中降低发电成本;
[0006] 另,提供一种应用上述太阳电池电致瞬态烧结设备的电致瞬态烧结生产线。
[0007] 本发明提供如下技术方案:
[0008] 根据本发明公开的第一方面,提供一种太阳电池电致瞬态烧结设备,其特征在于,所述太阳电池电致瞬态烧结设备包括:
[0009] 一对导电电极,一对所述导电电极呈对置方式布置,一对所述导电电极之间形成有能够放置太阳电池片的夹持区域,且一对所述导电电极中至少一个能够相对于另一个垂直移动,进而使一对所述导电电极能够与位于两者之间的太阳电池片接触导通,且一对所述导电电极分别连接于脉冲电源模块的正极和负极;所述脉冲电源模块的脉冲输出方向为所述太阳电池片的正向导通方向;
[0010] 所述脉冲电源模块可输出设定电流脉冲序列,所述设定电流脉冲序列的参数为:脉冲强度范围为10‑104A,脉冲宽度范围为1x10‑5‑2s,单次脉冲序列输出的脉冲个数为1‑
400个;
[0011] 所述设定电流脉冲序列被配置为能够使所述太阳电池片产热并瞬态升温至设定烧结温度。
[0012] 进一步,所述太阳电池电致瞬态烧结设备还包括第一驱动件,所述第一驱动件和至少一个所述导电电极连接,所述第一驱动件能够驱动对置的一对所述导电电极闭合,进而与位于所述夹持区域的所述太阳电池片接触导通。
[0013] 进一步,所述导电电极用于与太阳电池片接触的一侧为导电端,所述导电端设置为平面;其中,所述导电电极由一个或多个并联的小电极拼接而成,多个所述小电极的一侧共面以形成所述导电端;同一个所述导电电极上的所述小电极彼此电绝缘,且当一对所述导电电极均为多个并联的小电极拼接而成时,一对所述导电电极上的所述小电极一一对应;每个所述导电电极包括1至400个所述小电极。
[0014] 进一步,所述太阳电池电致瞬态烧结设备还包括:保险件,所述保险件和所述导电电极连接,所述保险件用于防止所述导电电极压碎太阳电池片。
[0015] 进一步,所述保险件包括:
[0016] 压力传感器和控制器,所述压力传感器连接于所述导电电极,所述压力传感器通过控制器与第一驱动件电连接;其中,所述压力传感器能够获取所述导电电极作用于太阳电池片的压力值;
[0017] 和/或,导电胶层,所述导电电极用于与太阳电池片接触的一侧安装有所述导电胶层,所述导电胶层被配置为能够发生弹性形变,在第一驱动件的作用下,使所述导电电极通过所述导电胶层与所述太阳电池片紧密接触,进而使得所述导电电极与太阳电池片的接触电阻不大于太阳电池片本身的电阻。
[0018] 根据本发明公开的第二方面,提供一种太阳电池电致瞬态烧结生产线,所述太阳电池电致瞬态烧结生产线包括任一项所述的太阳电池电致瞬态烧结设备;所述太阳电池电致瞬态烧结生产线还包括用于接收、输送所述太阳电池片的输送装置、以及沿所述输送装置的输送方向依次设置的:
[0019] 检测筛选装置,所述检测筛选装置包括成像件和剔片件,所述成像件能够使所述太阳电池片上具有隐裂和/或破碎缺陷的部分在图像中被识别和判读;所述剔片件能够将具有隐裂和/或破碎缺陷的所述太阳电池片移出所述输送装置;
[0020] 缓存送料装置,所述缓存送料装置具有容纳腔;所述缓存送料装置被配置为能够使太阳电池片按照输送节奏从所述输送装置进入或移出所述容纳腔;
[0021] 拾取装置,所述拾取装置能够将由所述输送装置输送的太阳电池片吸取至一对所述导电电极之间的夹持区域。
[0022] 进一步,沿所述输送装置的输送方向至少设置有一个或多个并列的太阳电池电致瞬态烧结设备;以及,每个所述太阳电池电致瞬态烧结设备均相对应设置有拾取装置。
[0023] 进一步,所述输送装置包括若干依次连接的第一带式输送机。
[0024] 进一步,所述成像件包括PL光致发光测试系统,所述PL光致发光测试系统安装于所述输送装置上。
[0025] 进一步,所述拾取装置包括机械手臂和安装于所述机械手臂末端的末端执行器,所述末端执行器包括负压吸盘。
[0026] 本发明的实施例具有如下优点:
[0027] 采用本发明太阳电池电致瞬态烧结设备,利用一对导电电极相对运动,以接触夹持太阳电池片,进而将设定电流脉冲序列导入太阳电池片,则设定电流脉冲序列扫描式地穿过太阳电池片的各分区,直至完成整体处理,其实施的效果在于:
[0028] 设定电流脉冲序列均匀地通过太阳电池片,太阳电池片的金属电极在设定电流脉冲序列的作用下,瞬间升温至烧结温度,实现对金属电极的二次烧结,促进微观区域的金属2 2
化;可将银电极与基体的比接触电阻从几十mΩ.cm降低至小于2mΩ.cm ,最终实现降低太阳电池片的串联电阻,从而提升新型高效晶体硅太阳电池的转化效率,进一步降低光伏发电的成本;
[0029] 另外,采用本装置提供的结构,能够快速实现太阳电池片接入或脱离一对导电电极,对应于设定电流脉冲序列的导入和断开。其中,在介入过程中,太阳电池片不容易碎裂;同时,二次烧结的工艺时间短,进而能够有效提高生产加工效率。
[0030] 此外,本发明还涉及一种太阳电池电致瞬态烧结生产线,由于上述太阳电池电致瞬态烧结设备具有上述技术效果,因此包括该太阳电池电致瞬态烧结设备的电致瞬态烧结生产线应当具有相同的技术效果,在此不再赘述。
[0031] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。

附图说明

[0032] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍, 应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0033] 图1示出了太阳电池电致瞬态烧结生产线的一视角结构示意图;
[0034] 图2示出了太阳电池电致瞬态烧结生产线的另一视角结构示意图;
[0035] 图3示出了太阳电池电致瞬态烧结设备的一视角结构示意图;
[0036] 图4示出了设定电流脉冲序列的波形示意图。
[0037] 主要元件符号说明:
[0038] 100‑输送装置;200‑太阳电池片;300‑检测筛选装置;310‑成像件;320‑剔片件;400‑收集箱;500‑规正装置;600‑缓存送料装置;700‑拾取装置;710‑机械手臂;720‑末端执行器;800‑控制器;900‑太阳电池电致瞬态烧结设备;910‑第一驱动件;911‑压力传感器;
920‑导电电极;921‑导电端;930‑夹持区域;940‑导向件;950‑导电胶层;1000‑脉冲直流电源。

具体实施方式

[0039] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0040] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0041] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0042] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0043] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/ 或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0044] 相关技术中,特别是隧穿氧化层钝化太阳电池(TOPCon)近年正在进入超大规模量产的阶段,年装机达500GW以上。TOPCon太阳电池是在n型硅基体上通过硼扩散形成了p型发射极,然后在其上通过印刷银浆、烧结形成导电电极。由于硼在硅中的固溶度不如磷,硼扩散形成的掺杂浓度较低,不利于与银电极形成优异的欧姆接触。特别是纯银浆料烧结后形2
成电极的比接触电阻达到几十mΩ.cm,导电性能差。如果能大幅度降低上述太阳电池的电极接触电阻,将能显著地提升电池的转化效率,并降低发电成本。
[0045] 如图 1和图 2所示,为了解决上述技术问题,本发明提供的优选实施例提供了一种太阳电池电致瞬态烧结设备,该太阳电池电致瞬态烧结设备900包括:一对导电电极920,一对导电电极920中至少一个能够沿设定路径移动,进而可使移动后的一对导电电极920通过位于两者之间的太阳电池片200接触导通,输入设定电流脉冲序列;其中,设定电流脉冲序列被配置为:能够使太阳电池片200产热并瞬态升温至设定烧结温度。
[0046] 上述导电电极920可选用电阻率小的材质制成,可选用制作电极的材料,例如银、铜、铝、石墨等导电材料,但不仅限于这一类,或者在上述导电材料上增加导电性能更佳的镀层,只要能够实现将接入导电电极920的设定电流脉冲序列导入太阳电池片200即可。只不过其区别在于,选用电阻率小或偏小的材料制成导电电极920能够降低能量损坏损耗,且能够保证导电电极920长时间持续逐个接通多个太阳电池片200;若选用电阻率大的材质制成导电电极920,当一对导电电极920之间通过太阳电池片200接通时,设定电流脉冲序列流经导电电极920会使其产生大量的热,故而需要定期冷却散热,影响生产效率。
[0047] 调节一对导电电极920之间的相对位置,进而改变一对导电电极920之间的相对位置,则能够使置于一对导电电极920之间的夹持区域的太阳电池片200被一对导电电极920夹持,且能够保持一对导电电极920分别与太阳电池片200上与其对应侧紧密接触,且由于太阳电池片200的两侧均具有电极,则能够实现保持一对导电电极920通过太阳电池片200导通。当然,在实际设置时,可通过驱动单个导电电极920移动,以靠近或远离另一导电电极920,以实现夹持太阳电池片200,此情况下,可将太阳电池片200的一侧保持紧贴于固定不动的导电电极920。无论哪种方式,只要能够实现一对导电电极920可夹持太阳电池片200,并保持一对导电电极920均与太阳电池片200导通即可,在此不作具体限制。
[0048] 其中,需要说明的是,由于太阳电池片200的本质为半导体器件,则将设定电流脉冲序列正向通入太阳电池片200后,太阳电池片200的金属电极‑硅的界面由于接触电阻的存在,能够快速产热并升温至烧结温度,实现二次烧结。
[0049] 如图1所示,在上述实施例的基础之上,该太阳电池电致瞬态烧结设备900还包括:电源输出件,该电源输出件包括脉冲直流电源1000和控制器800,脉冲直流电源1000的正极电连接于其中一个所述导电电极920,脉冲直流电源1000的负极电连接于另一个导电电极
920。其中,脉冲直流电源1000和控制器800电连接,控制器800能够控制脉冲直流电源1000的输出电路的通断、脉冲直流电源1000输出设定电流脉冲序列、设定电流脉冲序列在小电极中的扫描顺序等功能;其具体工作原理。
[0050] 在上述实施例的基础之上,如图4所示,其为设定电流脉冲序列的波形示意图。该4 ‑5
设定电流脉冲序列的参数被配置为:脉冲强度范围为10‑10A,脉冲宽度范围为10 ‑2s。
[0051] 以下实施例为使用本申请调整设定电流脉冲序列的参数,对多个太阳电池片200的电极的接触电阻进行调整的具体实施例,通过以下实施例说明本申请提出的太阳电池电致瞬态烧结设备900可以有效降低太阳电池片200的电极的接触电阻:
[0052] 实施例1,设定电流脉冲序列的参数被配置为:脉冲强度范围为10A,脉冲宽度范围为0.001s,脉冲数量为100个;
[0053] 实施例2,设定电流脉冲序列的参数被配置为:脉冲强度范围为5000A,脉冲宽度范围为0.0001s,脉冲数量为2个;
[0054] 实施例3,设定电流脉冲序列的参数被配置为:脉冲强度范围为10000A,脉冲宽度范围为0.00001s,脉冲数量为1个。
[0055] 可选地,在其他实施例中,脉冲强度具体也可以为20A、60A、80A、100A、300A、600A、1000A、3000A、5000A或8000A等,脉冲宽度具体也可以为0.0001s、0.001s、0.01s、0.1s、
0.3s、0.4s、0.6s、0.8s或1.6s等,具体可根据实际需要选择脉冲强度、脉冲宽度等参数,在此不做限定。
[0056] 当然,需要说明的是,脉冲宽度是指脉冲持续时间的长短,它决定了设定电流脉冲序列的电压和电流的变化速度,适当调节脉冲宽度可以改变加工区域的温度分布,进而影响加工质量和效率。也就是说,较长的脉冲宽度可能会导致更大的热影响区域,而较短的脉冲宽度可能会减小热影响区域,而本申请中主要用于对太阳电池片200上的电极进行升温,‑5以达到二次烧结的目的,则根据具体实验获得:脉冲宽度范围为10 ‑2s,为有效范围。
[0057] 脉冲强度也即电流强度,对应于影响升温效率,脉冲强度越大,则升温速度越快,而脉冲强度越小,则升温速度越低。故而,本申请主要用于使太阳电池片200瞬态升温至设定烧结温度,则需要将脉冲强度限位在一个有效范围,经实验获得:脉冲强度范围为10‑4
10A,为有效范围。若脉冲强度过大,则不宜控制太阳电池片200的电极处的温度,易损坏电极;若脉冲强度过低,无法得到设定烧结温度。
[0058] 如图2所示,在上述实施例的基础之上,一对导电电极920采用对置方式布置设置,且一对导电电极920之间形成有能够放置太阳电池片200的夹持区域930;其中,太阳电池电致瞬态烧结设备900还包括第一驱动件910,第一驱动件910和至少所述导电电极920连接,第一驱动件910能够驱动一对导电电极920中至少一个能够沿一对导电电极920之间的对置方向移动,进而可使一对导电电极920分别能够和位于所述夹持区域930的所述太阳电池片200上与其对应侧的电极接触导通,实现对太阳电池片200所有区域的电极进行二次烧结,以促进其金属化。实施时,将一对导电电极920在竖向设置,通过夹持太阳电池片200在导电电极920的设定位置,保证两者能够全面接触。
[0059] 至于第一驱动件910的结构在此不作具体限定,例如第一驱动件910可选用电动推杆、气压缸或液压缸等,在此不作具体限制,只要能够实现驱动一对导电电极920之间相互远离或靠近即可。
[0060] 如图3所示,作为一实施方式,该导电电极和太阳电池片接触的一端为导电端921,该导电端921设置为平面;其中,导电电极920由多个并联的小电极拼接而成,多个小电极的一侧共面以形成导电端921;以及,同一个导电电极920上的相邻小电极彼此电绝缘,且一对导电电极920上的小电极一一对应。可选地,每个导电电极由1‑400个小电极组成。相较于单体的导电电极(也即单个大电极),由多个小电极共同组成的导电电极920的优势在于:能够将设定电流脉冲序列均匀到导入到太阳电池片200中。
[0061] 控制器800包括开关矩阵模块,该开关矩阵模块能够将脉冲直流电源1000输出的单路设定电流脉冲序列转换为多路所述设定电流脉冲序列,多路设定电流脉冲序列分别输入导电电极920上的多个小电极。其中,脉冲直流电源 1000输出的单路设定电流脉冲序列波形如图4所示。
[0062] 相应的,太阳电池片200也划分多个区域,多个区域分别与多个小电极一一对应,则可使每个区域和与其两侧接触的小电极形成多个微区,利于快速升温烧结,以达到瞬态升温的目的;以及,利于太阳电池片200各处的电极均能均匀加热升温。
[0063] 也就是说,一对导电电极920上任一对小电极均能形成一个电学回路,与脉冲直流电源1000相接导通;具体地,本申请的导电电极920由10‑200个小电极构成。可选地,每个导电电极920的小电极的数量可为10个、20个、50个、80个、100个、150个或200个等。
[0064] 在上述实施例的基础之上,该控制器800还包括信号检测模块,当检测到太阳电池片200与其上方和下方的导电电极920紧密接触时使脉冲直流电源1000输出电流脉冲,以能够自动根据导通状态,实现自动控制电流脉冲的输出。
[0065] 可选地,控制器800还包括反馈模块,监测单个设定电流脉冲序列的导通情况,避免存在太阳电池片200的一些部位的电极未经二次烧结,保证加工质量。
[0066] 需要注意的是,上述开关矩阵模块、信号检测模块和反馈模块均为现有电路模块技术,具体原理和结构不再赘述。
[0067] 如图2和3所示,在上述实施例的基础之上,太阳电池电致瞬态烧结设备还包括保险件,该保险件和导电电极连接,保险件用于防止导电电极压碎太阳电池片。具体地,保险件包括:压力传感器和控制器,压力传感器连接于导电电极920,压力传感器通过控制器与第一驱动件电连接;其中,压力传感器能够获取所述导电电极920作用于太阳电池片200的压力值;
[0068] 和/或,导电胶层850,导电电极920用于与太阳电池片200接触的一侧安装有导电胶层950,导电胶层950被配置为能够发生弹性形变,在第一驱动件的作用下,使所述导电电极920通过所述导电胶层950与太阳电池片200紧密接触,进而使得导电电极920与太阳电池片200的接触电阻不大于太阳电池片200本身的电阻。
[0069] 可通过压力传感器获取导电电极920对太阳电池片200的压力,以避免挤压太阳电池片200而导致太阳电池片200被损坏;第一动力件通过压力传感器连接导电电极920,进而可实时获取导电电极920对太阳电池片200的压力值;由于压力传感器为现有设备,则不再赘述其具体结构和原理;例如,当第一动力件为电动推杆,则电动推杆的活塞杆通过压力传感器与导电电极920连接;
[0070] 在实际工作中,可将压力传感器和控制器800电连接,且电动推杆和控制器800电连接,并通过在控制器800内设定安全压力值,则若压力传感器检测的压力值达到安全压力值时,控制器800向电动推杆发送控制指令,以控制电动推杆停止动作。
[0071] 另外,通过在导电端921设置导电胶层950,导电胶层950被配置为能够发生弹性形变。也就是说,导电胶层950既能在收到挤压时发生弹性形变,又能具有导电功能;显然,在导电端921设置导电胶层950后能够在一对导电电极920夹持太阳电池片200时,能够使两者之间紧密接触,保证导通的稳定性;另外,能够通过导电胶层950的弹性形变能力,以避免一对导电电极920挤压损伤太阳电池片200。
[0072] 上述导电胶层950采用在橡胶或硅胶等弹性体中掺有银、铜、铝、石墨等导电材料粉体中的至少一种粉体或纤维组成。
[0073] 需要注意的是,在第一驱动件的作用下,使导电电极920与太阳电池片200紧密接触,且使得导电电极920与太阳电池片200的接触电阻不大于太阳电池片200本身的金属‑硅的接触电阻。
[0074] 实施本发明的太阳电池电致瞬态烧结设备900,利用一对导电电极920相对运动,以接触夹持太阳电池片200,进而将设定电流脉冲序列导入太阳电池片200,其实施的效果在于:电流脉冲序列均匀地通过太阳电池片200,太阳电池片200的金属电极在设定电流脉冲序列的作用下,瞬间升温,实现对金属电极的二次烧结,促进微观区域的金属化;可将银2 2
电极与基体的比接触电阻从几十mΩ.cm 降低至小于2mΩ.cm ,实现降低太阳电池片200的接触电阻,从而提升新型高效晶体硅太阳电池的转化效率,进一步降低光伏发电的成本[0075] 另外,如图1所示,本发明还提供一种电致瞬态烧结生产线,电致瞬态烧结生产线包括太阳电池电致瞬态烧结设备900。
[0076] 在上述实施例的基础之上,电致瞬态烧结生产线还包括用于接收、并向至少一个太阳电池电致瞬态烧结设备900输送太阳电池片200的输送装置100、以及沿输送装置100的输送方向依次设置的:检测筛选装置300、缓存送料装置600、拾取装置700;
[0077] 如图1所示,输送装置100包括若干依次连接的第一带式输送机。可选地,第一带式输送机包括传输皮带组和驱动电机;可选地,输送装置100也可选用辊道等;
[0078] 当输送装置100包括多个依次连接的第一带式输送机时,则相邻的第一带式输送机之间的间隙形成安装位,需要说明的是,安装位的宽度设置小于太阳电池片200的最短尺寸,保证太阳电池片200能够在相邻第一带式输送机之间移动。
[0079] 需要补充说明的是,输送装置100直接与前置烧结炉衔接,由驱动电机和传输皮带组成,实现太阳电池片200的匀速接驳、加速、调整运动方向等功能。作为优选,输送装置100的上方安装有冷却风扇,将烧结炉中出来的太阳电池片200迅速降温。
[0080] 检测筛选装置300包括成像件310和剔片件320,成像件310能够使太阳电池片200上具有隐裂和/或破碎缺陷的部分在图像中呈现为暗区,暗区可被识别和判读;剔片件320能够将具有隐裂和/或破碎缺陷的太阳电池片200移出所述输送装置100;
[0081] 具体地,输送装置100的输送路径设有检测区,该检测筛选装置300用于对进入检测区的太阳电池片200进行探伤检测,并剔除存在隐裂和/或破碎缺陷的太阳电池片200;也就是说,先利用成像件310获取检测区内的太阳电池片200的图像,并通过对图像进行分析,以判断太阳电池片200是否有隐裂和/或破碎缺陷;例如,太阳电池片200上的隐裂和/或破碎的部分在图像中呈现为暗区,该暗区可被识别和判读。仅当当前太阳电池片200具有隐裂和/或破碎缺陷时,通过控制剔片件320动作,以将该具有缺陷的太阳电池片200从输送装置100上剔除。
[0082] 上述成像件310包括PL光致发光测试系统,PL光致发光测试系统安装于所述带式输送机,以对进入检测区的太阳电池片200进行检测;具体地,PL光致发光测试系统包括工业相机、激光源,太阳电池片200的隐裂、破损区域在成像后则表现为暗色区域,故可通过光致发光来判断。
[0083] 该剔片件320包括第二带式输送机,输送装置100形成有能够安装所第二带式输送机的安装位,第二带式输送机的输送方向和第一带式输送机的输送方向之间具有夹角,该夹角的数值大于零,可选的,夹角为90度。没有破损的太阳电池片200能够被第一带式输送机继续输送;当被成像件310判断为有破损的太阳电池片200经过时,第二带式输送机启动,将其移出第一带式输送机;优选地,可在第二带式输送机的出口设置收集箱400,以收集由第二带式输送机输送的具有破损的太阳电池片200。
[0084] 缓存送料装置600包括规正装置500、缓存件和第二驱动件,缓存件具有容纳腔;第二驱动件和缓存件连接,第二驱动件能够驱动缓存件靠近或远离输送装置100,进而使输送装置100上的太阳电池片200能够随输送装置100进入或移出容纳腔;
[0085] 具体地,规正装置500可将经过的太阳电池片200边缘轻轻夹持,使太阳电池片200的传输方向规正,避免偏转。太阳电池片200进入缓存送料装置区,通过缓存送料装置600调节太阳电池片200在输送装置100上的传输节奏,以配合其下游太阳电池电致瞬态烧结设备900的处理速度。缓存件设置于输送装置100的上方,缓存件的容纳腔贯穿有送料通道,该容纳腔安装第二驱动件上,第一带式输送机的皮带穿过容纳腔的送料通道;通过控制第二驱动件,将第一带式输送机上的太阳电池片200移入或者移出容纳腔,控制太阳电池片200在传输线上的传输节奏。当上游传输的太阳电池片200过多时,第二驱动件能够使输送装置
100上的太阳电池片200被限位于容纳腔内;当下游太阳电池电致瞬态烧结设备900出现空置时,第二驱动件驱动容纳腔中的太阳电池片200重新进入输送装置100继续移动。
[0086] 如图2所示,拾取装置700能够将由输送装置100输送的太阳电池片200吸取或夹取至太阳电池电致瞬态烧结设备900;拾取装置700包括机械手臂710和安装于机械手臂710末端的末端执行器720,末端执行器720包括负压吸盘;也就是说,可通过机械手臂710控制负压吸盘移动,以能够吸取输送装置100上的太阳电池片200,并将太阳电池片200移动至烧结设备900中的夹持区域930,待导电电极920对太阳电池片200进行烧结处理;工艺结束后,拾取装置700重新将太阳电池片200吸取移动至输送装置100上。
[0087] 在上述实施例的基础之上,沿输送装置的输送方向至少设置有一个或多个并列的太阳电池电致瞬态烧结设备;以及,与太阳电池电致瞬态烧结设备的数量相对应的拾取装置。
[0088] 为了增加电致瞬态烧结生产线的生产速率,如图1所示,可沿输送装置100布置多个烧结设备900以及对应的拾取装置700,例如2个、3个、4个、甚至更多个。通过控制器800来控制拾取装置700的工作,将太阳电池片200依次送入各个烧结设备900进行工艺过程。
[0089] 由于前述的太阳电池电致瞬态烧结设备900具有降低太阳电池片200接触电阻的技术效果,因此包括该太阳电池电致瞬态烧结设备900的电致瞬态烧结生产线应当具有相同或相似的技术效果,在此不再赘述。
[0090] 在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0091] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0092] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。