CN202380087U - 一种加热腔保温系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种加热腔保温系统，具体地讲是涉及一种在薄膜太阳能电池生产领域的加热腔保温系统。其包括加热腔腔室、轴向加热器、玻璃传输系统、径向加热器、加热器组固定部件、加热器罩和防护板等，玻璃传输系统位于加热腔腔室底部，超白玻璃放置在玻璃传输系统上，轴向加热器、径向加热器、加热器罩和防护板通过加热器组固定部件固定在加热腔腔室顶部，还包括设置在加热器罩与加热腔腔室上腔盖之间的多层隔热板以及将多层隔热板与加热腔腔室连接固定的隔热板固定件。该系统能明显降低加热腔室热量散失，减少腔盖及其他部件带走的热量，降低生产成本；同时能实现热场均匀分布，保证镀膜厚度均匀，提高产品品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加热腔保温系统，具体地讲是涉及一种在薄膜太阳能电池生产领域的加热腔保温系统。
背景技术
随着能源的日益短缺，可再生绿色能源的开发和利用越来越受到人们的关注，尤其是对太阳能的利用，带动了太阳能光伏发电系统，特别是光伏电池和大面积光伏模块器件的开发和应用。
薄膜太阳能电池因在弱光条件下可发电、制造能耗低、具备大幅度降低原材料和制造成本的潜力，所以近年来薄膜太阳能电池的技术成为研究热点。以玻璃为基板材料的非晶硅薄膜太阳能电池，尤其是以ZnO作为透明导电氧化物薄膜生产的太阳能电池凭其成本低、工艺成熟、应用范围广等优势，从各种类型的薄膜太阳能电池中脱颖而出，受到人们的关注和重视。
采用有机金属化学气相沉积(LPCVD)方式是生产非晶硅薄膜太阳能电池的主要方式。在以ZnO作为透明导电氧化物薄膜进行超白玻璃表面镀膜工艺中加热腔室温度是否稳定、均匀是实现玻璃表面薄膜均匀沉积的重要因素。超白透明玻璃在进入反应腔室前需要先在加热腔室进行预热，将超白透明玻璃在充满氮气气氛的加热腔中满功率加热至接近有机金属与反应气体反应的温度，再由加热腔室将超白玻璃输送至工艺腔室，与反应气体反应进行镀膜。
在加热腔室需要将玻璃加热到200℃左右，同时为了防止因温度过高造成对加热腔室其他部件如电气部件的损坏，在反应腔室外部配备有水冷系统，以降低整个加热腔室外部的温度。
由于加热腔室同时存在有加热与冷却能量的双向流动，因此如何通过合理的腔室结构设计，以尽量降低腔室内部热量与腔室水冷系统对流造成的热量损失，保证对腔室热量的最大化利用，保证腔室内部温度均匀稳定，对降低太阳能电池生产成本、提高产品的品质是十分重要的。
现有主流技术方案，如图1所示，包括：加热腔腔室101，轴向加热器102，玻璃传输系统(传输系统包括滚轮传输系统和玻璃上升下降用的顶针系统)103，超白玻璃104，径向加热器105，加热器组固定部件106，加热器罩107，防护板108。
在加热腔室内部有多套滚轮传输系统，在常压时，打开加热腔门阀，玻璃通过门阀前的传送链道传输到加热腔内部，玻璃通过滚轮传输系统在加热腔室内往复运动，实现对玻璃均匀加热；加热腔室中在滚轮和加热腔盖之间有若干套加热器，每套加热器系统都有相应的功率可调的电源系统供电，每套加热器系统有相应的测温传感器，测得的温度信号送入温度控制器，温度控制器通过对采集的实际温度和设定温度进行比较分析，比较分析后温控器输出功率调节信号，调整施加到加热器上的功率从而实现对加热腔室恒温的控制。
从现有技术方案中可以看出，轴向加热器和径向加热器产生的热量除给腔室内玻璃进行加热外，其余热量以对流、辐射或传导的方式而消耗。在加热腔壳体的冷却水将大部分的热量直接带走，冷却水系统带走的热量是很可观的。为了保证加热腔室内部温度的恒定，加热器电源系统需要以较大的功率工作，必然会造成能耗的增大、生产成本的上升。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够充分利用加热腔室内部热量、提高加热腔热量利用效率、提高生产效率、降低生产成本、满足超白玻璃基板加热均匀的加热腔保温系统，以解决气相化学沉积过程中腔室散热较快且镀膜厚度不均匀的问题，从而实现产品性能提升以及生产成本降低。
本实用新型采用如下技术解决方案：
一种加热腔保温系统，包括加热腔腔室，轴向加热器，玻璃传输系统，径向加热器，加热器组固定部件，加热器罩和防护板等，玻璃传输系统位于加热腔腔室底部，超白玻璃放置在玻璃传输系统上，轴向加热器、径向加热器、加热器罩和防护板通过加热器组固定部件固定在加热腔腔室顶部，还包括设置在加热器罩与加热腔腔室上腔盖之间的多层隔热板以及将多层隔热板与加热腔腔室连接固定的隔热板固定件。
所述多层隔热板之间留有空间间隔，工艺气体弥漫在该间隔中。
所述多层隔热板可以为三层隔热板。
所述多层隔热板采用低导热系数、表面黑度小的材料。
所述多层隔热板，优选不锈钢。
在加热腔室的加热过程中，根据热屏反射绝热原理，加热器释放的热量在多层隔热板间降低了辐射热流向加热腔腔盖的传递，避免了腔室内部热量被腔体内部的冷却水带走；同时，隔热板隔断了被加热的工艺气体与加热腔体直接对流换热的作用，从而能够较大程度的保证热量在腔体内部被玻璃有效的吸收；隔热板采用低导热系数、表面黑度小的材料，优选不锈钢，并且由于采用多层隔热结构来提高热阻，尽量增加隔热板间以及隔热板与加热腔体部件的间隙，保证足够的气体夹层，进一步减慢了气体热量的损失。
工作过程：在常压时，打开加热腔门阀，超白玻璃通过传送链道传输到加热腔内部，超白玻璃在若干套加热器以及多套传输系统滚轮之间往复运动，从而实现对玻璃均衡的加热。通过超白玻璃上方的加热器并根据测得温度和设定温度比较，控制加热器电源输出功率，实现对加热腔室温度的稳定控制。由于加热腔室增加了多层隔热板，减少了温度的损失，能够实现玻璃快速加热，提高生产效率和降低生产成本。
本实用新型提供的加热腔保温系统，与现有技术相比其优点在于，通过在加热器与加热腔腔室盖之间设置的多层导热系数较低的隔热板，能够明显降低加热腔室热量散失，减少被加热腔腔盖及其他外部部件带走的热量，降低产品的生产成本；同时隔热板自身的热传导能够实现热场的均匀分布，保证加热腔室中超白玻璃工作区域温度恒定，保证镀膜厚度均匀，提高产品品质。
附图说明
图1是传统的加热腔的结构示意图；
图2是本实用新型实施例1的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1
一种加热腔保温系统，如图2所示，包括加热腔腔室201，轴向加热器202，玻璃传输系统203，径向加热器205，加热器组固定部件206，加热器罩207和防护板208等，玻璃传输系统203位于加热腔腔室201底部，超白玻璃204放置在玻璃传输系统203上，轴向加热器202、径向加热器205、加热器罩207和防护板208通过加热器组固定部件206固定在加热腔腔室201顶部，还包括设置在加热器罩207与加热腔腔室201上腔盖之间的三层隔热板209、210、211以及将三层隔热板209、210、211与加热腔腔室201连接固定的隔热板固定件212。三层隔热板209、210、211为不锈钢板。三层隔热板209、210、211之间留有空间间隔，工艺气体弥漫在该间隔中。
Claims (5)
1.一种加热腔保温系统，包括加热腔腔室、轴向加热器、玻璃传输系统、径向加热器、加热器组固定部件、加热器罩和防护板等，玻璃传输系统位于加热腔腔室底部，超白玻璃放置在玻璃传输系统上，轴向加热器、径向加热器、加热器罩和防护板通过加热器组固定部件固定在加热腔腔室顶部，其特征在于还包括设置在加热器罩与加热腔腔室上腔盖之间的多层隔热板以及将多层隔热板与加热腔腔室连接固定的隔热板固定件。
2.根据权利要求1所述的加热腔保温系统，其特征在于所述多层隔热板之间留有空间间隔。
3.根据权利要求2所述的加热腔保温系统，其特征在于所述多层隔热板为三层隔热板。
4.根据权利要求1所述的加热腔保温系统，其特征在于所述多层隔热板采用低导热系数、表面黑度小的材料。
5.根据权利要求4所述的加热腔保温系统，其特征在于所述多层隔热板优选不锈钢。
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