一种烧结系统及烧结方法、太阳能电池生产线与流程

1.本技术涉及光伏技术领域，更具体地，涉及一种烧结系统及烧结方法、太阳能电池生产线。


背景技术：

2.随着光伏产业的不断发展，对于高效电池的需求量越来越大。
3.其中，由于栅线处的电阻是串联电阻的一部分，在设计太阳能电池的栅线时，可以通过降低栅线处的电阻来降低串联电阻，进而提高太阳能电池的效率。
4.目前的太阳能电池片通过金属化印刷后，进入烧结炉前太阳能电池片是正电极面朝上，进入烧结炉烧结，烧结炉烘干处灯管是在太阳能电池正电极面的上方。虽然可以完成对太阳能电池片上的栅线的烘干及烧结，但在进入烧结炉之前为正电极面朝上，由于栅线自身的重力，未烘干的湿的栅线在烧结前就会发生高度降低宽度变长的现象，导致栅线的高宽比较预设的数值还要低，进而影响到太阳能电池的效率。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供了一种烧结系统及烧结方法、太阳能电池生产线，用于提高太阳能电池光电转换效率。
6.第一方面，本技术提供一种烧结系统，用于在太阳能电池的栅线印刷完成后对太阳能电池的栅线进行烘干和烧结，太阳能电池具有相对的第一面和第二面，烧结系统包括烧结设备和翻转装置，翻转装置用于将太阳能电池由第一面向上翻转为第二面向上，烧结设备用于对翻转后的太阳能电池进行烘干和烧结；烧结设备包括用于烘干太阳能电池第一面的栅线的烘干区域，烘干区域设有靠近太阳能电池第一面且远离太阳能电池第二面的烘干加热装置。
7.可选地，其中：
8.第一面为太阳能电池的向光面，第二面为太阳能电池的背光面；或，
9.第一面为太阳能电池的背光面，第二面为太阳能电池的向光面。
10.可选地，其中：
11.烧结设备还包括用于传送太阳能电池的第一传送带，当翻转后的太阳能电池位于烘干区域内时，太阳能电池位于第一传送带上方，烘干加热装置设于第一传送带下方。
12.可选地，其中：
13.烧结设备还包括用于对烘干完成的太阳能电池进行烧结的烧结区域，烘干区域和烧结区域沿第一传送带的传送方向依次分布。
14.可选地，其中：
15.烧结区域包括至少一个烧结加热装置，当翻转后的太阳能电池位于烧结区域内时，第一烧结加热装置位于太阳能电池上方，第二烧结加热装置位于第一传送带下方。
16.可选地，其中：
17.烧结系统还包括第二传送带，翻转装置和烧结设备沿第二传送带的传送方向依次分布。
18.可选地，其中：
19.翻转装置包括翻片机或吸盘。
20.可选地，其中：
21.烘干加热装置为管式烘干加热装置或箱式烘干加热装置或风道式烘干加热装置。
22.第二方面，本技术还提供一种烧结方法，应用第一方面所描述的烧结系统，烧结方法包括：
23.利用翻转装置将太阳能电池由第一面向上翻转为第二面向上；
24.利用烧结设备对翻转后的太阳能电池进行烘干和烧结；
25.其中，利用烧结设备对翻转后的太阳能电池进行烘干和烧结包括：在烘干区域内，利用靠近太阳能电池第一面且远离太阳能电池第二面的烘干加热装置烘干太阳能电池第一面的栅线；在烧结区域内，对翻转后的太阳能电池进行双面烧结。
26.第三方面，本技术还一种太阳能电池生产线，其特征在于，包括第一方面所描述的烧结系统。
27.与现有技术相比，本技术提供的一种烧结系统及烧结方法、太阳能电池生产线，至少实现了如下的有益效果：
28.本技术所提供的一种烧结系统及烧结方法、太阳能电池生产线中，在对太阳能电池进行丝网印刷后的烘干烧结工序时，在太阳能电池进入烧结设备前，先利用翻转装置将太阳能电池由现有技术中的第一面朝上翻转为第二面朝上，使得具有栅线结构的第一面向下；烧结设备中包括用于对太阳能电池的第一面上的栅线进行烘干的烘干区域，在烘干区域内，设有靠近太阳能电池的第一面，且远离太阳能电池第二面的烘干加热装置，该烘干加热装置可以对太阳能电池的第一面上所具有的栅线结构进行烘干加热，使得栅线结构得以初步成型。由于翻转装置及烘干区域靠近太阳能电池第一面的烘干加热装置的结合，太阳能电池第一面上的栅线结构在自身重力的作用下使得栅线的高宽比增加，之后被烘干加热装置烘干，使得高宽比增加的栅线结构初步定型，减少了栅线的遮光面积，进而提高了光电转换效率。此外，将烘干加热装置仅设置于靠近太阳能电池第一面的位置，减少了烘干过程中的能耗及成本，进而降低了生产成本。
29.当然，实施本技术的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
30.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
31.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
32.图1所示为现有技术中的烧结系统示意图；
33.图2所示为本技术实施例所提供的烧结系统的示意图；
34.图3所示为现有技术中的栅线结构示意图；
35.图4所示为本技术实施例所提供的栅线结构的示意图。
具体实施方式
36.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
37.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
38.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
39.在这里示出和讨论的所有例子中，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，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
40.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讨论。
41.随着光伏产业的不断发展，对于高效电池的需求量越来越大，其中，由于栅线处的电阻是串联电阻的一部分，在设计太阳能电池的栅线时，可以通过降低栅线处的电阻来降低串联电阻，进而提高太阳能电池的效率。
42.图1所示为现有技术中的烧结系统示意图，请参阅图1，目前的太阳能电池片通过金属化印刷后，进入烧结炉1前太阳能电池片是正电极面朝上，进入烧结炉1烧结，烧结炉1烘干处灯管是在正面或两面都有。虽然可以完成对太阳能电池片上的栅线的烘干及烧结，但在进入烧结炉1之前为正电极面朝上，由于栅线自身的重力，未烘干的湿的栅线在烧结前就会发生高度降低宽度变长的现象，导致栅线的高宽比较预设的数值还要低，进而影响到太阳能电池的效率。
43.为了解决上述技术问题，本技术提出了一种烧结系统及烧结方法、太阳能电池生产线，用于提高太阳能电池光电转换效率。
44.以下结合附图和具体实施例进行详细说明。
45.图2所示为本技术实施例所提供的烧结系统的示意图；图3所示为现有技术中的栅线结构示意图；图4所示为本技术实施例所提供的栅线结构的示意图。
46.请参阅图2～图4，本技术实施例所提供的烧结系统，用于在太阳能电池3的栅线31印刷完成后对太阳能电池3的栅线31进行烘干和烧结，太阳能电池3具有相对的第一面和第二面，烧结系统包括烧结设备21和翻转装置20，翻转装置20用于将太阳能电池3由第一面向上翻转为第二面向上，烧结设备21用于对翻转后的太阳能电池3进行烘干和烧结；烧结设备21包括用于烘干太阳能电池3第一面的栅线31的烘干区域211，烘干区域211设有靠近太阳能电池3第一面且远离太阳能电池3第二面的烘干加热装置2111。
47.基于此，请参阅图2～图4，在烘干及烧结前，利用翻转装置20将太阳能电池3第一面向上翻转为第二面向上，使得具有栅线31结构的太阳能电池3的第一面向下，并以并以第一面向下的方式进入烧结设备21进行烘干和烧结。翻转后的太阳能电池3具有栅线31结构的第一面向下，在栅线31自身的重力作用下，栅线31自身向重力方向延展，发生塑性变形，栅线31的高度增加；由于栅线31本身的质量自进入烧结设备21后不再增加，在栅线31高度增加的同时，栅线31在宽度方向也发生塑性变形，栅线31的宽度减小，使得栅线31的高宽比增加。在太阳能电池3进入到烧结设备21中的烘干区域211内时，且烧结设备21中包括用于
对太阳能电池3的第一面上的栅线31进行烘干的烘干区域211，在烘干区域211内，设有靠近太阳能电池3的第一面，且远离太阳能电池3第二面的烘干加热装置2111，该烘干加热装置2111可以对太阳能电池3的第一面上所印的湿的未烘干的栅线31结构进行烘干加热，使得高宽比增加的栅线31结构得以初步成型。由于翻转装置20及烘干区域211内靠近太阳能电池3第一面的烘干加热装置2111的结合，使得翻转后的太阳能电池3第一面上的栅线31可以在保持高宽比增加的结构形态的同时得以初步定型，之后进入烧结步骤，由于栅线31的高宽比增加可以在一定的光照强度下，减少栅线31的遮光面积，从而增加太阳能电池3对入射光的吸收利用，同时栅线31的高宽比越大，串联电阻也就越小，由此提高了太阳能电池3的光电转换效率。此外，将烘干加热装置2111仅设置于靠近太阳能电池3第一面的位置，不仅使得太阳能电池3第一面的栅线31结构可以更快烘干定型，还减少了烘干过程中的能耗及成本，进而降低了生产成本。
48.在本技术的一些可选实施例中，第一面为太阳能电池的向光面，第二面为太阳能电池的背光面；或，第一面为太阳能电池的背光面，第二面为太阳能电池的向光面。
49.基于此，请参阅图2～图4，当第一面为太阳能电池3的向光面，第二面为太阳能电池3的背光面时，此时第一面具有的栅线31会直接影响到太阳能电池3对于光线的吸收利用，通过本技术实施例提供的翻转装置20将第一面翻转向下，烧结设备21中的烘干区域211将第一面的栅线31初步定型，利用栅线31自身的重力作用来使栅线31发生塑性变形，增大栅线31的高宽比，进而减少了栅线31的遮光面积及太阳能电池3的串联电阻，提高了太阳能电池3的光电转换效率。当第一面为太阳能电池3的背光面，第二面为太阳能电池3的向光面时，通过本技术实施例提供的翻转装置20及烧结设备21，可以增大太阳能电池3背光面上栅线31的印刷高度，减少栅线31的印刷宽度，进而减少背面铝浆与半导体基片的复合，提高少子的寿命，进而提高太阳能电池3的短路电流及开路电压，提高太阳能电池3的效率。
50.在本技术的一些可选实施例中，请参阅图2～图4，烧结设备21还包括用于传送太阳能电池3的第一传送带213，当翻转后的太阳能电池3位于烘干区域211内时，太阳能电池3位于第一传送带213上方，烘干加热装置2111设于第一传送带213下方。在烧结设备21中，为了便于传送太阳能电池3完成烘干烧结，同时保证太阳能电池3在烘干和烧结的过程中处于较为平稳的状态，在烧结设备21中设置第一传送带213来传送太阳能电池3。为了使得烘干区域211内的烘干加热装置2111靠近太阳能电池3第一面且远离太阳能电池3第二面，且由于太阳能电池3在烧结设备21中处于第一面向下与第一传送带213接触的情况，故将烘干加热装置2111设置在烘干区域211内的第一传送带213下方，可以对翻转后第一面向下的太阳能电池3的栅线31进行更快的烘干加热。
51.在本技术的一些可选实施例中，请参阅图2，烧结设备21还包括用于对烘干完成的太阳能电池进行烧结的烧结区域212，烘干区域211和烧结区域212沿第一传送带的传送方向2131依次分布。
52.请参阅图2及图4，在烘干区域211后，烧结设备21还包括用于对烘干完成的太阳能电池3进行烧结的烧结区域212。其中，烘干区域211用来对太阳能电池3进行烘干加热，将太阳能电池3上栅线31浆料中的有机成分去除，避免这些有机成分过多残留，使得对烘干后的烧结步骤造成影响，进而影响到太阳能电池3的光电转换效率。烧结区域212用来对太阳能电池3进行烧结加热，金属栅线31中的金属材料和太阳能电池3表面的硅在加热的作用下可
以达到材料的共晶温度，此时硅原子会进入到熔融状态的金属材料当中，形成合金系统，当温度下降到一定范围时，合金系统中硅原子会重新结晶，在硅片和金属栅线31之间形成外延层，形成良好的欧姆接触，进而提高太阳能电池3的效率。
53.此外，沿第一传送带的传送方向，在烧结区域后方还可以设置冷却区域，以对烧结完成后的太阳能电池进行冷却。
54.在本技术的一些可选实施例中，请参阅图2，烧结区域212包括至少一个烧结加热装置2121，当翻转后的太阳能电池3位于烧结区域212内时，第一烧结加热装置2121位于太阳能电池3上方，第二烧结加热装置2121位于第一传送带213下方。如图x所示，与烘干区域211相比，烧结区域212内对温度的要求更高，因此与烘干区域211不同，烧结区域212内在太阳能电池3的上下均设有烧结加热装置2121，可以实现对太阳能电池3的快速烧结。在烧结区域212内的烧结可以分为预烧结和正式烧结两个部分，其中的预烧结的烧结温度与正式烧结的烧结温度相比要低一些，可以让太阳能电池3在烧结时的温度曲线相对平缓，以获得更好的烧结效果。在实际应用中，预烧结和正式烧结可以通过对烧结加热装置2121分区设置温度来实现。
55.示例性的，烧结加热装置可为加热灯管等，此处仅做举例，并不具体限定。
56.在本技术的一些可选实施例中，请参阅图2及图4，烧结系统还包括第二传送带，翻转装置20和烧结设备21沿第二传送带的传送方向221依次分布。基于此，翻转装置20和烧结设备21质安监具有第二传送带，太阳能电池3在被翻转装置20翻转为第二面向上的状态后，沿着第二传送带被传送到烧结设备21中进行烘干和烧结，可以实现翻转后进行烧结的自动化生产线。当翻转后的太阳能电池3位于第二传送带上时，由于第二传送带在传送过程中的振动影响，太阳能电池3第一面上的浆料也会在振动的作用下发生塑性形变，导致栅线31的高宽比增加，进而提高了太阳能电池3的效率。
57.示例性的，由于烧结设备中的温度较高，烧结设备中的第一传送带可以由耐高温的材料制备而成，例如合金等，而位于翻转设备和烧结设备之间的第二传送带，并不需要承受高温，故可以由不耐高温的材料制备而成，例如可以为皮带等，此处仅做举例，并不具体限定第一传送带和第二传送带的制备材料。
58.在一些示例中，请参阅图2及图4，翻转装置20包括翻片机或吸盘。翻转装置20在实现对太阳能电池3进行180
°
的翻转的同时，为了尽量减少翻转时对太阳能电池3具有栅线31结构的第一面的触碰，以免在栅线31浆料未干时触碰栅线31导致栅线31结构发生变形，进而影响到太阳能电池3的效率，翻转装置20可以包括远离如图2所示的翻片器，或者采用吸盘来对太阳能电池3进行翻转。
59.在一些示例中，请参阅图2及图4，烘干加热装置2111为管式烘干加热装置2111或箱式烘干加热装置2111或风道式烘干加热装置2111。烘干加热装置2111可以为管式烘干加热装置2111，例如加热灯管等，也可以为箱式烘干加热装置2111，例如电热烘箱等，还可以为风道式烘干加热装置2111，例如利用通过风道的热风进行烘干等，也可以为不只一种烘干加热装置2111的组合，只需满足对太阳能电池3具有栅线31的第一面进行烘干加热，以使第一面上的栅线31初步成型，栅线31内的有机浆料被去除即可。此处的烘干加热装置2111仅做举例，并不具体限定，也可以为其他形式的烘干加热装置2111。
60.基于同一发明构思，本技术还提供一种烧结方法，应用上述实施例所描述的烧结
系统，烧结方法包括：
61.利用翻转装置将太阳能电池由第一面向上翻转为第二面向上；
62.利用烧结设备对翻转后的太阳能电池进行烘干和烧结；
63.其中，利用烧结设备对翻转后的太阳能电池进行烘干和烧结包括：在烘干区域内，利用靠近太阳能电池第一面且远离太阳能电池第二面的烘干加热装置烘干太阳能电池第一面的栅线；在烧结区域内，对翻转后的太阳能电池进行双面烧结。
64.基于同一发明构思，本技术还提供一种太阳能电池生产线，包括上述实施例所描述的烧结系统。
65.综上，本技术提供的一种烧结系统及烧结方法、太阳能电池生产线，至少实现了如下的有益效果：
66.本技术所提供的一种烧结系统及烧结方法、太阳能电池生产线中，在对太阳能电池进行丝网印刷后的烘干烧结工序时，在太阳能电池进入烧结设备前，先利用翻转装置将太阳能电池由现有技术中的第一面朝上翻转为第二面朝上，使得具有栅线结构的第一面向下；烧结设备中包括用于对太阳能电池的第一面上的栅线进行烘干的烘干区域，在烘干区域内，设有靠近太阳能电池的第一面，且远离太阳能电池第二面的烘干加热装置，该烘干加热装置可以对太阳能电池的第一面上所具有的栅线结构进行烘干加热，使得栅线结构得以初步成型。由于翻转装置及烘干区域靠近太阳能电池第一面的烘干加热装置的结合，太阳能电池第一面上的栅线结构在自身重力的作用下使得栅线的高宽比增加，之后被烘干加热装置烘干，使得高宽比增加的栅线结构初步定型，减少了栅线的遮光面积，进而提高了光电转换效率。此外，将烘干加热装置仅设置于靠近太阳能电池第一面的位置，减少了烘干过程中的能耗及成本，进而降低了生产成本。
67.虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。