太阳能电池烧结炉的使用现状

太阳能光电工程学院《材料加工设备概论》课程设计报告书题 目：太阳能电池烧结炉的使用现状姓 名：专 业：班 级：准考证号：设计成绩：指导教师：太阳能电池烧结炉的使用现状1 摘 要本设计主要阐述了太阳能电池烧结炉的安装的条件以及安装时的程序、方法及注意事项、 调试程序、 方法以及注意事项、 运行前的准备及试运行前的准备工作 ,和常见故障分析及排除和维护及保养。关键词 关键词一 太阳能电池 关键词二 烧结炉 关键词三 维修及保养太阳能电池烧结炉的使用现状2 目 录绪 言 3 1. 烧结炉的安装 . 4 1.1 安装条件 . 4 1.2 安装程序、方法及注意事项 . 4 2. 烧结炉的调试及运行 . 4 2.1 调试程序、方法及注意事项 . 4 2.2 调试恒温区的方法及验收判据 . 4 2.3 试运行前的准备及试运行 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 5 3. 常见故障分析及排除方法 . 6 4. 维护及保养 . 6 4.1 日常维护 . 6 4.2 更换 . 7 参考文献 8太阳能电池烧结炉的使用现状3 绪 言太阳电池片目前采用只需一次烧结的共烧工艺原理，同时形成上下电极的欧姆接触。银浆、银铝浆、铝浆印刷过的硅片，经过烘干使有机溶剂完全挥发，膜层收缩成为固状物紧密黏附在硅片上，这时可以看到金属电极材料层和硅片接触在一起。当电极金属材料和半导体但晶硅加热达到共晶温度时，单晶硅原子以一定的比例熔融的合金电极材料中。单晶硅原子溶入电极金属中的整个过程是相当快的，一般只需要几秒钟时间。溶入的单晶硅原子数目取决于合金温度和电极材料和体积，烧结合金温度越高，电极金属材料体积越大，则溶入的硅原子数目也越多，这时的状态被称为晶体电极金属的合金系统。如果此时温度降低，系统开始冷却形成再结晶层，这时原先溶入电极金属材料中的硅原子重新以固态形式结晶出来，也就是在金属和晶体接触界面上生长出一层外延层。如果外延层内含有足够量的与原先晶体材料导电类型相同的杂质成分，这就获得了用合金法工艺形成欧姆接触。太阳能电池烧结炉的使用现状4 1、烧结炉的安装1、 安装条件（ 1） 洁净度不劣于 100000 级的厂房。（ 2） 冷却用供、排水通道。（ 3） 负压排废、毒气通道。（ 4） 供电： 三相五线制， 380V/50Hz；峰值功率 180kW；工艺功率≤ 60kW。设备外壳要求接触地良好。2、 安装程序、方法及注意事项（ 1） 设备进入厂房前，仔细搞好卫生，里里外外用毛刷、吸尘器、抹布彻底清扫干净。（ 2） 一般先装高温烧结区， 然后再连接两端的烘干区及水冷散热区， 最后摆放进出口处得装、卸片台。注意在安装各部分之前，要先装好地脚螺钉，等各柜位置放好后再调节地脚螺钉，将各部分协调好。（ 3） 反复调整各部件的相对位置，使其中心位于同一轴线上。（ 4） 打开烧结区取出保温纤维板， 装入石英托板于两边的限位环， 然后打开冷水区的顶盖，把不锈钢的托板装上，并把网带穿入。（ 5） 接好冷却水管路及排废毒通道。通水检查确认散热器各接头无滴漏。（ 6） 按电器界线图集电缆上的编辑， 接好各部分之间的连接电缆及热点偶补偿导线，并接好地壳地线。（ 7） 接好气路进入管道，试压，确保无漏气点。（ 8） 仔细检查炉体、 可控硅、 变压器、 转接端头的压紧螺钉， 确保无松动现象。（ 9） 确认各部分连接无误后， 接好电源进线， 注意火线和零线的位置不可接错，2、烧结炉的调试及运行1、调试、方法及注意事项（ 1）逐点上电，检查各部件上电情况，注意检查机壳是否带电。（ 2）主机上电，检查温度控制仪、各控制开关、指示灯、电磁阀、灯管失效指示装置等是否正常。 并选择手动状态逐一测试各开关及阀门动作， 并对各器件的控制是否正确。（ 3）对各温区逐步上电，检查有无异常、是否控制正确，超温保护是否有效。（ 4）检查可控硅散热风扇及水冷散热器排热风扇等工作是否正常。（ 5）按下烘干区“鼓风机”开关，看是否工作正常；按下网带“运行”开关，带速度渐增加， 仔细听网带运动时是否有异常响声或打滑等现象， 待确认这些都是正确无误后再保护体加热开关， 炉子开始升温， 观察温控仪温度显示情况及功率部件、炉体等有无异常，尤其要仔细检查炉体的引出接头机引线是否与炉壳、机壳短路（使用中要长期留心注意吗，因高温下，接头与瓷件易产生变形位移。（ 6）温控仪除温度设定值必要时由工艺人员修改外，各窗口被的其他参数都不得改动，否则会引起控温精度下降甚至造成炉温失控。（ 7）调整网带速度的变频器，除频率设定由工艺人员修改外，各窗口被的其他参数都不得随意改动，否则引起变频器工作不正常造成网带运行故障。2、调试恒温区的方法及验收判据（ 1）根据工艺要求的各温区对应的温控仪上设置工作温度（ 2）按下各加热开关太阳能电池烧结炉的使用现状5 （ 3）当炉温达到设定温度并稳定后，用标准测温系统测定所需的温度指标。注意， 截面温度的均匀性是指设备在静态时所测。 在截面测得各点值加权平均计算，得到的结果即为所测恒温区的精度， 该值如果再技术指标规定的范围之内， 即判为恒温区精度指标合格。3、试运行前得准备及试运行试运行前得准备：（ 1）开启抽风排毒系统及冷风系统。（ 2）水冷散热器通水。（ 3）接好气，打开手动阀，将减压阀的输出压力调在 0.4Mpa 左右。（ 4）根据工艺需要调出炉子的温度动态曲线（网带速度设定为工艺速度，开启送气） 。（ 5）设置好保护温控仪的报警温度值，一般以高于炉子工作温度 20℃ ~30℃为宜。（ 6）装入工艺试验电池片。（ 7）运行工艺。试运行的操作过程如下：（ 1）手动设定温度值①按 SET键。②按＜键移位。③按∧键或∨键输入所需的温度值。④按 SET键确认。（ 2）温度修正值的设定在拉恒温区的过程中，应根据标准热电偶的测量值来对相应控温段温温控仪的温度显示值进行修正（温控仪的温度显示值为该温控仪的测量值与修正值之和） 。（ 3）温度值的修正①按住 SET键 3 秒以上，至 PV窗口显示 ALI 为止。②连接点按 SET键至 PV窗口显示 Pb。③ 按＞或＜键，对 SV值进行修改，改毕按 SET键确认。④ 按住 SET键 3 秒回到主窗口。（ 4）报警温度值的设定①按住 SET键 3 秒以上，至 PV窗口显示 AL1止。②按∧、∨或＜键，输入报警温度值。③按 SET键确认。④按住 SET键 3 秒，回到主窗口。（ 5）烧结预备温度值的设定①按住 SET键 3 秒以上，至 PV窗口显示 AL2止。②按∧、∨或＜键，输入报警温度值。③按 SET键确认。④按住 SET键 3 秒，回到主窗口。（ 6）窗口锁定工作过程中，为防止温控仪的控制参数被随意改动，可对已调整好的重要参数的窗口加锁。①按住 SET键 3 秒以上，至 PV窗口显示 AL1止。②按住 SET键，至 PV窗口显示 LOCK. 太阳能电池烧结炉的使用现状6 ③按∧、∨及键，将 SV窗口设成 0000（解锁时设成 1000） 。④按住 SET键 3 秒，回到主窗口。（ 7）开机程序①打开排风、送分系统，供气系统以及冷却水。②合上供电电源。③按下电控柜的“上电开“开关，选择设备工作方式： “手动 / 自动”选择开关设置为手动则操作在电控柜的面板上，若设置为自动则操作在高温烧结炉计算机监控界面上。④待计算机启动运行高温烧结炉计算机监控界面后， 打开 “运行” 开关， 设定网带运行速度，再打开“离合”开关，网带开始运行。⑤将各温区的温控仪设定值调整为工艺所需的温度。⑥逐步打开各温区加热开关以及“鼓风机”开关。⑦打开各气路开关，调节各流量计至工艺所需的进气量。⑧待温控仪文书稳定约半小时后，设备便可运行。（ 8）关机程序①关机各温区的加热以及“鼓风机”开关。②当温度降低到预订值（各温区在 250℃以下）时，可停止网带运行。同时关闭各气路开关。③退出高温烧结炉计算机控制界面，计算机关闭。④按下电控柜的“上电关”开关，切断设备总电源。⑤关闭排风、送风系统，供气系统以及冷却水。3、常见故障分析及排除方法常见故障分析及排除方法，见表 8.3. 表 1 常见故障分析及排除故障现象 故障原因 排除方法供电电源合上后， 三相指示灯不亮或不全亮总电源没合上或缺相指示灯接线脱落指示灯损坏重新检修并合上电源维护线路更换升温时面板上发光二极管不亮或不全亮二级管损坏对应的灯管坏保险丝断接触器损坏可控制损坏更换更换更换更换或维修更换超温报警，并伴有声光指示 温控仪损坏可控硅损坏更黄或维修更换4、维修及保养1、日常保养（ 1） 工作场地必须保护清洁干燥， 设备上结设备周围不得放置种类无关物品， 特别是易燃、易爆物品。（ 2） 长期停放时应注意维护设备。 在易生锈的地方加些油， 拆除电源进线， 注意太阳能电池烧结炉的使用现状7 防潮。(3) 停机较长时间后， 在开机前必须使用 500v 兆欧表检测热风箱的绝缘电阻， 其值不得低于 0.5 兆欧，否则应对热风箱惊醒干燥处理。(4) 定期检查设备地线，确保设备安全接地。(5) 定期对传动部分进行维护，各抽承应及时加入润滑油，调整网带。(6) 定期检查及调整温度曲线以满足工艺要求。(7) 定期对网带及炉膛进行清洗。2、更换（ 1）更换灯管当确认灯管以坏，应立即更换灯管。（ 2）更换网带托起压紧轮， 按照网带运行轨道拉紧网带， 抽出一根串丝， 拆下需要更换的一节或整条网带，再按照网带运行轨道拉紧网带，穿上串丝。放下压紧轮。调节网带传送系统直到平稳运行。太阳能电池烧结炉的使用现状8 参考文献[1] 罗玉峰、张发云、廖卫兵。材料加工设备概论。江西高校出版社， 2009. [2] 高鹏 . 单晶硅太阳电池丝网印刷烧结工艺研究 . 厦门大学硕士论文 2006. [3] 李争、任智平 . 太阳电池片烧结炉设计及其关键性能探讨 . 太阳能 .2007.