石墨舟预热冷却系统及石墨舟预热与炉体冷却系统技术方案

本实用新型专利技术公开了石墨舟预热冷却系统及石墨舟预热与炉体冷却系统。预热冷却系统包括半导体加热单元、预热箱和缓存架，半导体热端设有热媒输出管和热媒输入管，冷端设有冷媒输出管和冷媒输入管，预热箱内壁设有热媒管道，其两端分别与热媒输出管的热媒输入管接通，缓存架的缓存位上设有冷媒管道，其两端分别与冷媒输出管和冷媒输入管接通。预热与炉体冷却系统包括半导体加热单元、预热箱和炉体，预热箱内壁设有热媒管道，其两端分别与热媒输出管的热媒输入管接通，炉体外周设有冷媒管道，其两端分别与冷媒输出管和冷媒输入管接通。利用半导体热端对工艺前石墨舟预热，冷端对工艺后的石墨舟冷却，或者冷端对炉体外周冷却，防止炉体外周温度过高。体外周温度过高。体外周温度过高。

【技术实现步骤摘要】
石墨舟预热冷却系统及石墨舟预热与炉体冷却系统


[0001]本技术涉及光伏电池片的生产设备，尤其涉及一种石墨舟预热冷却系统及石墨舟预热与炉体冷却系统。

技术介绍

[0002]硅片经过制绒、扩散、刻蚀、退火、表面镀膜、背钝化、激光消融、丝印烧结等工序后成为电池片，不同电池工艺流程有所不同。表面镀膜是光伏电池生产过程中的核心工序之一，而PECVD是表面镀膜的设备，PECVD设备包括炉体柜、净化台和源柜三大部分。反应室位于炉体柜内，是进行镀膜反应的场所，通常在450℃
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500℃进行。为了减少工艺时间，会在石墨舟进入反应室内之前，先进行预热，使其温度提升到200℃
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250℃左右，进而减少升温时间，从而实现缩短工艺时间。另一方便石墨舟进行镀膜工艺出反应室后，需要进行冷却，现在一般是通过小风机吹风冷却，效果一般。
[0003]现有的预热通常采用红外加热灯管，红外灯管相对热功率低，能量消耗比较大，比较容易损坏寿命较短，另外红外加热灯管放置在玻璃管中，增加了预热箱体积。对于高温石墨舟自然冷却时间过长，增加风机以后可以缩短一些冷却时间，但是效果还是不够明显。对法兰加水冷后，能降低密封圈的温度延长使用寿命，炉体外壁温度较高，可能会造成炉体柜门板温度高甚至发黄，人不小心触碰容易发生烫伤，如果通过增加保温棉厚度实现炉壁低温，炉体直接将大大增加，其次可以通过对炉体进行水冷，具有一定的效果。
[0004]近些年来，兴起了半导体加热制冷的热潮。半导体加热制冷，基于帕尔帖效应，珀尔帖效应的论述很简单：当电流通过热电偶时，其中一个结点散发热而另一个结点吸收热。电流正向流过时，上部制冷，下部发热；当电流反向流过时，上部发热，下部制冷。半导体加热热端温度高，可以通过热媒传导出来，比如：导热油，冷端温度可以低至0℃甚至更低，可以通过冷媒传导出来，比如氟化物。半导体既能实现加热同时又能够实现制冷，目前在生产电池片的PECVD设备上从未使用，因此，在PECVD设备上具有应用前景。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用半导体的热端加热对工艺前石墨舟进行预热，冷端制冷能够对工艺后的石墨舟进行冷却，实现快速降温，一个能源能够同时满足设备对加热和散热的需求，能源利用率高，缩短加热和散热的工艺时间的石墨舟预热冷却系统；以及一种利用半导体的热端加热对工艺前石墨舟进行预热，冷端对炉体外周进行冷却，实现炉体外表面保持低温，防止炉体外周温度过高的石墨舟预热与炉体冷却系统。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种石墨舟预热冷却系统，包括半导体加热单元、预热箱和缓存架，所述预热箱一端具有箱门，所述半导体加热单元的热端设有热媒输出管和热媒输入管，且冷端设有冷媒输出管和冷媒输入管，所述预热箱的内壁上设有热媒管道，所述热媒管道的入口与热媒输
出管接通，且出口与热媒输入管接通，所述缓存架具有存放石墨舟的缓存位，所述缓存位上设有冷媒管道，所述冷媒管道的入口与冷媒输出管接通，且出口与冷媒输入管接通。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进：
[0009]所述预热箱内壁设有多根热媒管道，各热媒管道沿内壁周向呈环形布置，且各热媒管道相互平行，各热媒管道的入口连接一个预热箱热媒总入口，各热媒管道的出口连接一个预热箱热媒总出口。
[0010]所述预热箱包括箱体外壳和箱体保温层，各热媒管道嵌在箱体保温层内；所述预热箱内设有可与各热媒管道热交换的第一换热器。
[0011]所述热媒管道上接有补热剂支管，所述冷媒管道上接有补冷剂支管。
[0012]所述冷媒管道的下方设有向上吹风的风机。
[0013]所述缓存位上设有多根冷媒管道，且各冷媒管道相互平行，各冷媒管道的入口连接一个缓存位冷媒总入口，各冷媒管道的出口连接一个缓存位冷媒总出口；所述缓存位设有可与各冷媒管道热交换的第二换热器。
[0014]一种石墨舟预热与炉体冷却系统，包括半导体加热单元、预热箱和炉体，所述预热箱一端具有箱门，所述半导体加热单元的热端设有热媒输出管和热媒输入管，且冷端设有冷媒输出管和冷媒输入管，所述预热箱的内壁上设有热媒管道，所述热媒管道的入口与热媒输出管接通且出口与热媒输入管接通，所述炉体外周设有冷媒管道，所述冷媒管道的入口与冷媒输出管接通且出口与冷媒输入管接通。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进：
[0016]所述冷媒管道设置多根，各冷媒管道沿周向呈环形布置，且各冷媒管道相互平行，各冷媒管道的入口连接一个炉体冷媒总入口，各冷媒管道的出口连接一个炉体冷媒总出口，所述炉体冷媒总入口低于炉体冷媒总出口。
[0017]所述炉体的两端设有密封法兰，所述密封法兰内设有环形冷媒管道，所述环形冷媒管道的入口与冷媒输出管接通且出口与冷媒输入管接通。
[0018]还包括缓存架，所述缓存架具有存放石墨舟的缓存位，所述缓存位上设有冷媒管道，所述冷媒管道的入口与冷媒输出管接通且出口与冷媒输入管接通。
[0019]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0020](1)本技术的石墨舟预热冷却系统，首次采用半导体加热制冷技术应用至光伏电池片制造领域，半导体在通电的条件下能够同时在半导体的热端进行加热和在冷端进行制冷，热端加热对工艺前石墨舟进行预热，冷端制冷能够对工艺后的石墨舟进行冷却，一个能源能够同时满足设备对加热和散热的需求，能源利用率高，缩短加热和散热的工艺时间；冷端低温可以达到0℃甚至更低温度，冷却效果非常好，缩短冷却时间。因为冷端热量转移到热端，使得加热效率大于1(正常热效率都要低于1)，冷端出来的冷媒温度大大低于常温，可以达到零度以后，冷却效果更佳，半导体加热片体积小，不需要变压器，不需要制冷剂(例如空调氟利昂)无污染，可以将设备制冷和加热系统做成一个整体系统，可以实现更好的设备整体控温。
[0021](2)本技术的石墨舟预热与炉体冷却系统，该石墨舟预热与炉体冷却系统，利用半导体加热制冷技术，热端加热对工艺前石墨舟进行预热，冷端制冷能够对炉体外周进行冷却，一个能源能够同时满足设备对加热和散热的需求，能源利用率高，缩短加热和散热
的工艺时间，实现炉体外表面保持低温，防止炉体外周温度过高，避免了高温可能会导致设备门板发黄，或者人为不小心触碰发生烫伤的问题。
附图说明
[0022]图1是本技术实施例1的结构原理简图。
[0023]图2是本技术实施例1中预热箱与石墨舟的结构示意图。
[0024]图3是本技术实施例1中预热箱的轴向截面示意图。
[0025]图4是本技术实施例1中缓存架与石墨舟的结构示意图。
[0026]图5是本技术实施例1中缓存架的俯视图。
[0027]图6是本技术实施例2的结构原理简图。
[0028]图7是本技术实施例2中炉体的结构示意图。
[0029]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨舟预热冷却系统，其特征在于：包括半导体加热单元(1)、预热箱(2)和缓存架(3)，所述预热箱(2)一端具有箱门(21)，所述半导体加热单元(1)的热端设有热媒输出管(11)和热媒输入管(12)，且冷端设有冷媒输出管(13)和冷媒输入管(14)，所述预热箱(2)的内壁上设有热媒管道(41)，所述热媒管道(41)的入口与热媒输出管(11)接通，且出口与热媒输入管(12)接通，所述缓存架(3)具有存放石墨舟(5)的缓存位(31)，所述缓存位(31)上设有冷媒管道(42)，所述冷媒管道(42)的入口与冷媒输出管(13)接通，且出口与冷媒输入管(14)接通。2.根据权利要求1所述的石墨舟预热冷却系统，其特征在于：所述预热箱(2)内壁设有多根热媒管道(41)，各热媒管道(41)沿内壁周向呈环形布置，且各热媒管道(41)相互平行，各热媒管道(41)的入口连接一个预热箱热媒总入口(411)，各热媒管道(41)的出口连接一个预热箱热媒总出口(412)。3.根据权利要求2所述的石墨舟预热冷却系统，其特征在于：所述预热箱(2)包括箱体外壳(22)和箱体保温层(23)，各热媒管道(41)嵌在箱体保温层(23)内；所述预热箱(2)内设有可与各热媒管道(41)热交换的第一换热器。4.根据权利要求1至3任意一项所述的石墨舟预热冷却系统，其特征在于：所述热媒管道(41)上接有补热剂支管(43)，所述冷媒管道(42)上接有补冷剂支管(44)。5.根据权利要求1至3任意一项所述的石墨舟预热冷却系统，其特征在于：所述冷媒管道(42)的下方设有向上吹风的风机(6)。6.根据权利要求1至3任意一项所述的石墨舟预热冷却系统，其特征在于：所述缓存位(31)上设有多根冷媒管道(42)，且各冷媒管道(42)相互平行，各冷媒管道(42...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱辉，张春成，赵志然，刘帅，肖洁，吴得轶，
申请(专利权)人：湖南红太阳光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：