太阳能电池片烧结炉的设计及其关键性能探讨

  烧结段的温度峰值在850℃左右，此时灯管的表面温度将达到1100℃，接近石英管的使用极限，稍微过热产生气孔就会立刻烧毁灯管。而在灯管的引出导线部位，由于焊接导线的金属片和石英玻璃密封在一起，二者热膨胀系数不一致，如果此处温度过高就会产生应力裂纹，造成灯管漏气。因此灯管在炉膛中的安装固定方式十分重要。图2为红外灯管在炉膛中的一种固定方式。这种固定方式要求灯管的冷端距离炉壁至少80mm以上，保证引出导线部位的温度不会过高；而且炉壁上安装孔的直径要比灯管大2～3mm，通过两侧的固定夹具将灯管悬空夹持在炉膛中。

  太阳电池片的烧结工艺决定了相邻两个温区的温度会有300℃以上的落差。虽然辐射加热具有非常好的定向性，但是在灯管和基片之间由于炉膛气氛的存在，有一部分能量会因对流和空气的冷却作用而损失。同时，高温区的热量有向相邻低温区扩散的趋势，这种热扩散会抬高相邻低温区的实际温度，阻碍温度尖峰的形成。因此，如何减少空气的热损失和相邻温区的热扩散是炉膛结构设计的重点，其纵向截面剖视图如图3所示。

  整个炉膛采取大加热腔小通道的结构，大加热腔能够给大家提供足够的热量，减少热震荡，提高炉膛的温度均匀性；小通道可以使每个温区的空间相对独立，减少对流，降低相邻温区间热扩散干扰。由于硅基片厚度只有200肚m左右，理论上通道高度可以很低，但在实际设计时，要考虑温度曲线测量器件从炉膛通过，一般有效高度在30mm左右。

  对于辐射加热，炉膛耐火材料的选择不仅需考虑耐温隔热性能，更要考虑其辐射能力。陶瓷纤维具有极低的热导率和比热容以及高于一般耐火材料的黑度，在以辐射为主的加热方式中，太阳电池片烧结炉采用陶瓷纤维砌筑炉膛提高了辐射加热的效果，又节约能源。基于以上分析，在今后的炉膛设计中，隔热和辐射能力更好的硅酸钙材料和纳米绝热材料也值得考虑。

  在太阳电池片烧结工艺中，不同阶段的目的是十分明确的。烘干段完成浆料的干燥，预烧段完成基片的预热，烧结段完成电极的烧结，降温段完成基片的冷却。因此，不同阶段的气氛布置是截然不同的。

  辐射加热能迅速烘干浆料中的有机溶剂和水分，为有效地将废气排出，需依靠合理的气氛流向。图4为在烘干段利用热风辅助加热，增加炉膛中的空气对流来实现这一目的。

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  迪斯派奇工业公司(DespatchIndustries)日前公布，公司2010年度总销售额达2亿美元，这也创下了公司108年历史上的最高纪录。其中迪斯派奇太阳能事业部为满足亚洲市场日渐增长的需求，供应了大量太阳能电池加工设施，这也占据了今年该公司总销售额的最大份额。“在过去的一年中，我们在各个关键领域均取得了重大进展。而在这份创纪录销售业绩的背后，表现最为抢眼的当属中国太阳能市场。”迪斯派奇首席执行官帕特里克∙佩顿(PatrickPeyton)表示，“为满足广大新老客户的需求，我们正积极努力提高内部产能，并扩大本地及全球雇员规模，以抓

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  Marketwire 2010年9月2日明尼苏达州明尼阿波利斯市消息，太阳能行业领先的技术与设备供应商迪斯派奇工业公司(Despatch Industries)宣布，菲柔公司(Ferro Corporation)在为太阳能行业开发新一代高性能涂胶的过程中已经选定使用迪斯派奇公司的UltraFlex(TM)烧结炉。菲柔是专为太阳能电池制造业生产和开发涂胶的领先厂商，它正在升级到具有先进温控和无限配置灵活性的UltraFlex(TM)烧结炉。菲柔电子材料业务经理Todd Williams表示：采用UltraFlex(TM)能够在一定程度上帮助我们实现快

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