CN207299953U - 一种led抗光衰炉冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种LED抗光衰炉冷却系统，包括炉体，炉体内具有炉胆，炉胆的顶部设有冷却铝水箱，冷却铝水箱的底部焊接有LED发光模组，炉胆的两侧内壁上分别设有辅助冷却压缩空气系统和鼓风机加压进风系统，炉胆的中部设有用于输送太阳能电池片通过该炉胆的输送网链，输送网链的正下方设有水冷凝器，炉胆的底部设有将炉胆内的热风抽出、并可以调节抽风风力的热风马达。本实用新型利用冷却铝水箱的冷却水对LED发光模组背面进行冷却，对炉胆进行多次降温，炉胆内的温度不仅采用了多重的水路冷却，还采用了风冷系统，加压进气管道用于压缩空气或冷空气进气，对炉胆具有进一步的冷却作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏电池片氢钝化领域，特别涉及一种LED抗光衰炉冷却系统。
背景技术
太阳能发电技术是目前最重要的可再生能源技术之一。当下太阳能发电成本仍然高于传统能源，制约了其大规模的应用。为此，产业界和科学界一直致力于提高太阳能电池的光电转换效率、降低太阳能电池的制造成本。
太阳能发电是基于半导体材料的光伏效应。P型半导体和N型半导体接触形成PN结，产生强大的内部电场。当光照射半导体时激发产生的电子一空穴被电场分离，被分离的电子和空穴在半导体基体中扩散到表面被电极收集，从而对外提供电能。因此太阳能电池对作为基体的半导体材料提出了两个最主要的要求:高纯和高完整。高纯是指半导体材料中的杂质少；高完整是指半导体材料的晶格完整性高。这是因为半导体中的杂质和晶格缺陷会使光照产生的电子和空穴复合耗损，导致被收集的载流子数量下降从而使太阳能电池的光电转换效率降低。
按半导体材料划分，太阳能电池可分为晶体硅太阳能电池、化合物太阳能电池、有机太阳能电池等，其中晶体硅太阳能电池是目前最主流的太阳能电池。这是由于硅晶体的优异特性导致的，其中一个很重要的特点就是硅晶体容易实现高纯和高完整这两个要求，例如用于制造太阳能电池的硅晶体纯度高达6个9以上；容易制备单晶体的硅(虽然多晶体的硅也被应用于制造太阳能电池)。
即使如此，硅晶体中极少量的杂质和缺陷仍然对太阳能电池的性能产生了显著影响，甚至制约了电池效率的进一步提高。硅晶体中的杂质除了故意掺入的掺杂剂一硼和磷之外，还包括氧、碳、氮等轻元素杂质(其中硼和氧会形成硼氧复合体，它对电子一空穴具有高复合活性)以及铁、钻、镍、铬、铜等过渡金属杂质。
硅晶体中的缺陷包括本征点缺陷外，特别是指晶界、位错以及晶体表面的硅悬挂键等。这些杂质和缺陷成为光生电子一空穴的“杀手”，显著降低了少数载流子的寿命从而降低了太阳能电池的转换效率。
晶体硅中的氢元素对太阳能电池有着重要作用。硅中的氢原子具有很强的反应活性，它能够与轻元素杂质及其复合体反应；与掺杂原子硼、磷反应；与过渡金属杂质反应；与硅悬挂键结合，富集在晶体表面、晶界、位错区域；甚至与其他氢原子反应形成氢分子等。因此可以利用氢原子与其他杂质和缺陷的反应来钝化这些复合中心的复合活性，提高硅晶体中少数载流子的寿命。
据公开的文献报道，在硅晶体中引入氢原子的方法如以下:
(1)在太阳能电池制造过程中利用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)沉积氮化硅薄膜。氮化硅薄膜中富含的氢原子扩散到硅晶体的界面，钝化了界面上的硅悬挂键，显著降低了硅晶体的表面复合速率。
(2)氢等离子体处理。通过浸没在氢等离子体中能在硅晶体的近表面引入氢原子。无论是沉积氮化硅薄膜还是氢等离子体处理，但这些方法存在的问题是:只能在硅晶体近表层(通常小于几微米)引入氢，而无法在基体中引入高浓度的氢原子，所以氢原子对太阳能电池基体内部的杂质和缺陷的钝化作用非常微弱。
如何实现在太阳能电池基体内引入较高浓度的氢原子，最大化地利用其对基体内杂质和缺陷的钝化作用。因此非平衡载流子的氢钝化产生方法，对于提高太阳能电池的转换效率具有重要意义。
根据非平衡载流子的产生方法有：光热法、电注入法。
光热法的操作过程中，LED灯会产生大量的热量，需要一种可以对LED灯降温和对产品控温的冷却系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种LED抗光衰炉冷却系统。LED抗光衰炉冷却系统使太阳能电池片在退激活、抗衰减工艺过程中实现可控性。实现LED模组光强大小可控，电池片工艺温度可控。令太阳能电池片可在高光强低温下/低光强高温下进行工艺处理。让实际温度/光强可控范围更加宽广。
为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的技术方案是：一种LED抗光衰炉冷却系统，包括炉体，所述炉体内具有炉胆，所述炉胆的顶部设有冷却铝水箱，所述冷却铝水箱的底部焊接有LED发光模组，所述炉胆的两侧内壁上分别设有辅助冷却压缩空气系统和鼓风机加压进风系统，所述炉胆的中部设有用于输送太阳能电池片通过该炉胆的输送网链，所述输送网链的正下方设有水冷凝器，所述炉胆的底部设有将炉胆内的热风抽出、并可以调节抽风风力的热风马达。
作为本实用新型LED抗光衰炉冷却系统的一种改进，所述炉胆的两侧内壁上还分别设有辅助加热发热管，当所述炉胆内需要提升温度时，关闭所述辅助冷却压缩空气系统和鼓风机加压进风系统，辅助加热发热管加热。
作为本实用新型LED抗光衰炉冷却系统的一种改进，所述辅助冷却压缩空气系统的冷却压缩空气管道端部设有可调节压缩空气的风刀，两侧壁上的所述风刀倾斜吹向太阳能电池片表面，直接降低太阳能电池片温度。
作为本实用新型LED抗光衰炉冷却系统的一种改进，所述炉胆的空腔顶部还设有用于隔热和透光作用的玻璃隔层，所述玻璃隔层与所述冷却铝水箱之间设有自然风循环空腔，所述自然风循环空腔的进气口在所述炉胆的一侧，所述自然风循环空腔的出气管道在所述炉胆的另一侧，所述自然风循环空腔的出气管道上设有鼓风机，鼓风机进行抽风，让炉胆进气口自然风进气，让LED发光模组表面产生空气流动，冷却LED发光模组表面。
作为本实用新型LED抗光衰炉冷却系统的一种改进，所述鼓风机加压进风系统使用功率可调节的鼓风机对炉胆两侧进行鲜风供给，降低炉胆内的环境温度，起到降低太阳能电池片温度的作用。
作为本实用新型LED抗光衰炉冷却系统的一种改进，所述水冷凝器上间隔设有若干个散热片，所述水冷凝器的进出水口均设置在所述炉胆的一侧面，所述散热片增加热风马达抽风的均匀性，降低太阳能电池片表面温差，并且降低热排风的温度。
作为本实用新型LED抗光衰炉冷却系统的一种改进，所述冷却铝水箱通过冷却水供水管道连接冷却水供水水箱，所述冷却铝水箱通过冷却水回水管道连接冷却水回水箱。
作为本实用新型LED抗光衰炉冷却系统的一种改进，所述LED发光模组与冷却铝水箱焊接在一起，紧密贴合，使用冷却水对LED发光模组背面进行冷却。
作为本实用新型LED抗光衰炉冷却系统的一种改进，所述炉体的入料端至出料端依次设有预热区、光照区和冷却区，所述光照区的正上方设有若干组相互连通设置的冷却铝水箱，所述输送网链带动太阳能电池片依次经过预热区、光照区和冷却区，太阳能电池片经过所述预热区时的预热温度在200℃～500℃，太阳能电池片经过所述光照区时，所述LED冷却铝水箱对太阳能电池片进行光照处理，所述炉胆的温度降低到一定程度时，辅助加热发热管对炉胆进行辅助加热。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：本实用新型利用冷却铝水箱的冷却水对LED发光模组背面进行冷却，对炉胆进行多次降温，炉胆内的温度不仅采用了多重的水路冷却，还采用了风冷系统，加压进气管道用于压缩空气或冷空气进气，对炉胆具有进一步的冷却作用。本实用新型还采用了用于吸收光照热量的黑色铁氟龙底板，黑色铁氟龙底板可以吸收多余没有照在太阳能电池片上的光，使LED灯的光照不会对炉胆的温度影响过大，保证炉胆处于一个恒温的状态的。采用了辅助冷却压缩空气系统和水冷凝器，水冷凝器上间隔设有若干个散热片，所述水冷凝器的进出水口均设置在所述炉胆的一侧面，所述散热片增加热风马达抽风的均匀性，降低太阳能电池片表面温差，并且降低热排风的温度，辅助冷却压缩空气系统的冷却压缩空气管道端部设有可调节压缩空气的风刀，两侧壁上的所述风刀倾斜吹向太阳能电池片表面，直接降低太阳能电池片温度。
附图说明
下面就根据附图和具体实施方式对本实用新型及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：
图1是本实用新型主视图。
图2是本实用新型俯视图。
图3是本实用新型图1中A-A剖视图。
附图标记名称：1、炉体 2、炉胆 3、冷却铝水箱 4、LED发光模组5、辅助冷却压缩空气系统 6、鼓风机加压进风系统 7、太阳能电池片 8、输送网链 9、水冷凝器 10、热风马达11、辅助加热发热管 12、玻璃隔层13、自然风循环空腔 14、冷却水供水水箱 15、冷却水回水箱 101、预热区102、光照区 103、冷却区。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不局限于此。
如图1、图2和图3所示，一种LED抗光衰炉冷却系统，包括炉体1，炉体1内具有炉胆2，炉胆2的顶部设有冷却铝水箱3，冷却铝水箱3的底部焊接有LED发光模组4，炉胆2的两侧内壁上分别设有辅助冷却压缩空气系统5和鼓风机加压进风系统6，炉胆2的中部设有用于输送太阳能电池片7通过该炉胆2的输送网链8，输送网链8的正下方设有水冷凝器9，炉胆2的底部设有将炉胆内的热风抽出、并可以调节抽风风力的热风马达10。
优选的，炉胆2的两侧内壁上还分别设有辅助加热发热管11，当炉胆2内需要提升温度时，关闭辅助冷却压缩空气系统5、鼓风机加压进风系统6和自然风系统，辅助加热发热管11加热。
优选的，辅助冷却压缩空气系统5的冷却压缩空气管道端部设有可调节压缩空气的风刀，两侧壁上的风刀倾斜吹向太阳能电池片7表面，直接降低太阳能电池片7温度。
优选的，炉胆2的空腔顶部还设有用于隔热和透光作用的玻璃隔层12，玻璃隔层12与冷却铝水箱3之间设有自然风循环空腔13，自然风循环空腔13的进气口在炉胆2的一侧，自然风循环空腔13的出气管道在炉胆2的另一侧，自然风循环空腔13的出气管道上设有鼓风机，鼓风机进行抽风，让炉胆2进气口自然风进气，让LED发光模组4表面产生空气流动，冷却LED发光模组4表面。
优选的，鼓风机加压进风系统6使用功率可调节的鼓风机对炉胆2两侧进行鲜风供给，降低炉胆2内的环境温度，起到降低太阳能电池片7温度的作用。
优选的，水冷凝器9上间隔设有若干个散热片，水冷凝器9的进出水口均设置在炉胆2的一侧面，散热片增加热风马达10抽风的均匀性，降低太阳能电池片7表面温差，并且降低热排风的温度。
优选的，冷却铝水箱3通过冷却水供水管道连接冷却水供水水箱14，冷却铝水箱3通过冷却水回水管道连接冷却水回水箱15。
优选的，LED发光模组4与冷却铝水箱3焊接在一起，紧密贴合，使用冷却水对LED发光模组4背面进行冷却。
优选的，炉体1的入料端至出料端依次设有预热区101、光照区102和冷却区103，光照区102的正上方设有若干组相互连通设置的冷却铝水箱3，输送网链8带动太阳能电池片7依次经过预热区101、光照区102和冷却区103，太阳能电池片7经过预热区101时的预热温度在200℃～500℃，太阳能电池片7经过光照区102时，冷却铝水箱3对太阳能电池片进行光照处理，炉胆2的温度降低到一定程度时，辅助加热发热管对炉胆2进行辅助加热。
本实用新型利用冷却铝水箱的冷却水对LED发光模组背面进行冷却，对炉胆进行多次降温，炉胆内的温度不仅采用了多重的水路冷却，还采用了风冷系统，加压进气管道用于压缩空气或冷空气进气，对炉胆具有进一步的冷却作用。本实用新型还采用了用于吸收光照热量的黑色铁氟龙底板，黑色铁氟龙底板可以吸收多余没有照在太阳能电池片上的光，使LED灯的光照不会对炉胆的温度影响过大，保证炉胆处于一个恒温的状态的。采用了辅助冷却压缩空气系统和水冷凝器，水冷凝器上间隔设有若干个散热片，所述水冷凝器的进出水口均设置在所述炉胆的一侧面，所述散热片增加热风马达抽风的均匀性，降低太阳能电池片表面温差，并且降低热排风的温度，辅助冷却压缩空气系统的冷却压缩空气管道端部设有可调节压缩空气的风刀，两侧壁上的所述风刀倾斜吹向太阳能电池片表面，直接降低太阳能电池片温度。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (9)
1.一种LED抗光衰炉冷却系统，包括炉体，所述炉体内具有炉胆，其特征在于，所述炉胆的顶部设有冷却铝水箱，所述冷却铝水箱的底部焊接有LED发光模组，所述炉胆的两侧内壁上分别设有辅助冷却压缩空气系统和鼓风机加压进风系统，所述炉胆的中部设有用于输送太阳能电池片通过该炉胆的输送网链，所述输送网链的正下方设有水冷凝器，所述炉胆的底部设有将炉胆内的热风抽出、并可以调节抽风风力的热风马达。
2.根据权利要求1所述的LED抗光衰炉冷却系统，其特征在于，所述炉胆的两侧内壁上还分别设有辅助加热发热管，当所述炉胆内需要提升温度时，关闭所述辅助冷却压缩空气系统和鼓风机加压进风系统，辅助加热发热管加热。
3.根据权利要求1所述的LED抗光衰炉冷却系统，其特征在于，所述辅助冷却压缩空气系统的冷却压缩空气管道端部设有可调节压缩空气的风刀，两侧壁上的所述风刀倾斜吹向太阳能电池片表面，直接降低太阳能电池片温度。
4.根据权利要求2所述的LED抗光衰炉冷却系统，其特征在于，所述炉胆的空腔顶部还设有用于隔热和透光作用的玻璃隔层，所述玻璃隔层与所述冷却铝水箱之间设有自然风循环空腔，所述自然风循环空腔的进气口在所述炉胆的一侧，所述自然风循环空腔的出气管道在所述炉胆的另一侧，所述自然风循环空腔的出气管道上设有鼓风机，鼓风机进行抽风，让炉胆进气口自然风进气，让LED发光模组表面产生空气流动，冷却LED发光模组表面。
5.根据权利要求1所述的LED抗光衰炉冷却系统，其特征在于，所述鼓风机加压进风系统使用功率可调节的鼓风机对炉胆两侧进行鲜风供给，降低炉胆内的环境温度，起到降低太阳能电池片温度的作用。
6.根据权利要求1所述的LED抗光衰炉冷却系统，其特征在于，所述水冷凝器上间隔设有若干个散热片，所述水冷凝器的进出水口均设置在所述炉胆的一侧面，所述散热片增加热风马达抽风的均匀性，降低太阳能电池片表面温差，并且降低热排风的温度。
7.根据权利要求6所述的LED抗光衰炉冷却系统，其特征在于，所述冷却铝水箱通过冷却水供水管道连接冷却水供水水箱，所述冷却铝水箱通过冷却水回水管道连接冷却水回水箱。
8.根据权利要求6所述的LED抗光衰炉冷却系统，其特征在于，所述LED发光模组与冷却铝水箱焊接在一起，紧密贴合，使用冷却水对LED发光模组背面进行冷却。
9.根据权利要求1所述的LED抗光衰炉冷却系统，其特征在于，所述炉体的入料端至出料端依次设有预热区、光照区和冷却区，所述光照区的正上方设有若干组相互连通设置的冷却铝水箱，所述输送网链带动太阳能电池片依次经过预热区、光照区和冷却区，太阳能电池片经过所述预热区时的预热温度在200℃～500℃，太阳能电池片经过所述光照区时，所述LED冷却铝水箱对太阳能电池片进行光照处理，所述炉胆的温度降低到一定程度时，辅助加热发热管对炉胆进行辅助加热。
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Cited By (1)
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| CN107560442A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-01-09 | 东莞市科隆威自动化设备有限公司 | 一种led抗光衰炉冷却系统 |
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