本發(fā)明屬于石英表面處理，尤其是涉及一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置及其方法。

背景技術(shù)：

1、單晶硅片是太陽能電池中重要的構(gòu)件之一，其在生產(chǎn)過程中，石英坩堝用于盛裝熔融的硅液，由于單晶硅片對純度的要求，石英坩堝一次或幾次加熱拉晶完成后即報廢，通過對石英坩堝噴涂一層特殊的材料，可以增強(qiáng)坩堝對高溫和化學(xué)侵蝕的抵抗能力，減少坩堝在使用過程中的損耗。

2、目前，在進(jìn)行石英坩堝涂料噴涂時，通常是控制噴頭在坩堝內(nèi)壁噴涂一層均勻的防護(hù)涂料，由于坩堝呈碗狀，所以需要對坩堝的四周內(nèi)壁和內(nèi)底面進(jìn)行噴涂，如專利公開號為cn115557710a公開的一種單晶石英坩堝噴涂裝置；

3、但是在噴涂的過程中，由于坩堝具有豎直方向的環(huán)形內(nèi)壁，在噴涂材料的過程中，噴涂的材料在自重的作用下，容易出現(xiàn)下流淋掛現(xiàn)象，這樣會導(dǎo)致噴涂的材料層出現(xiàn)厚度不均的現(xiàn)象（通常靠近坩堝底部的材料層厚度大于坩堝開口處的材料層厚度），在厚度較小的材料層處，材料對石英坩堝的保護(hù)效果不足，而過厚的材料層會增加熱阻，阻礙熱量在坩堝內(nèi)的傳遞，從而導(dǎo)致坩堝內(nèi)部溫度分布不均勻，影響單晶硅的生長質(zhì)量和結(jié)晶過程。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置及其方法。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置及其方法，包括底座和安裝在底座端面的隔熱放置容器，還包括：

3、蓋板，設(shè)置在所述隔熱放置容器的上方，所述隔熱放置容器的底部固定安裝有扇形旋轉(zhuǎn)座；

4、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，設(shè)置在所述蓋板的上方，并用于驅(qū)動蓋板轉(zhuǎn)動；

5、升降驅(qū)動單元，安裝在所述底座的端面，并通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元固定連接；

6、同步噴涂單元，設(shè)置在所述扇形旋轉(zhuǎn)座的內(nèi)部，且同步噴涂單元的噴涂端貫穿扇形旋轉(zhuǎn)座的側(cè)壁；

7、加熱供氣單元，設(shè)置在所述扇形旋轉(zhuǎn)座的內(nèi)部，且加熱供氣單元沿逆時針方向設(shè)置在同步噴涂單元的一側(cè)；

8、吸附凈化單元，設(shè)置在所述扇形旋轉(zhuǎn)座的內(nèi)部，并與加熱供氣單元的吸氣端相連通；

9、缺陷檢測單元，設(shè)置在所述隔熱放置容器的內(nèi)壁；

10、控制器，安裝在所述底座的端面，且控制器根據(jù)缺陷檢測單元輸出的電信號向計算機(jī)輸出模擬數(shù)字信號。

11、優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元包括設(shè)置在蓋板上方的安裝架，且安裝架的內(nèi)部固定安裝有與控制器電性連接的減速電機(jī)，所述減速電機(jī)的輸出軸與安裝架的底部轉(zhuǎn)動連接，且減速電機(jī)的輸出軸與蓋板的端面固定連接，所述隔熱放置容器的外側(cè)壁轉(zhuǎn)動連接有密封支撐環(huán)，且密封支撐環(huán)的外徑小于蓋板的直徑。

12、優(yōu)選的，所述升降驅(qū)動單元包括固定安裝在底座端面的支撐板，且支撐板的端面固定安裝有電動液壓缸，所述電動液壓缸的輸出端與安裝架的頂部固定連接，所述電動液壓缸與控制器電性連接。

13、優(yōu)選的，所述同步噴涂單元包括固定插接在扇形旋轉(zhuǎn)座內(nèi)部的噴涂管，且噴涂管的進(jìn)料端貫穿蓋板的頂部，所述噴涂管的水平部和豎直部側(cè)壁均固定連通有多個第一噴涂頭，所述噴涂管的彎折處固定連通有一個第二噴涂頭，且第二噴涂頭的噴涂端呈弧形狀。

14、優(yōu)選的，所述加熱供氣單元包括固定安裝在蓋板頂部的氣泵，所述扇形旋轉(zhuǎn)座的內(nèi)部位于氣泵下方的位置開設(shè)有弧形進(jìn)氣腔，且弧形進(jìn)氣腔的內(nèi)部安裝有弧形電熱板，所述氣泵的出氣端與弧形進(jìn)氣腔相連通，所述弧形進(jìn)氣腔的下腔壁開設(shè)有弧形排氣通道，且弧形排氣通道的出氣端設(shè)置在噴涂管的彎折處，所述氣泵的吸入端固定連通有吸氣管，所述氣泵和弧形電熱板均與控制器電性連接。

15、優(yōu)選的，所述吸附凈化單元包括開設(shè)于扇形旋轉(zhuǎn)座內(nèi)部的凈化腔，所述凈化腔的內(nèi)部填充有凈化填料，所述凈化腔的上腔壁開設(shè)有進(jìn)料口，且進(jìn)料口的進(jìn)料端安裝有密封蓋，所述密封蓋的端面固定插接有連接管，且連接管與吸氣管可拆卸連接，所述扇形旋轉(zhuǎn)座的內(nèi)部位于弧形進(jìn)氣腔與凈化腔之間的位置開設(shè)有通氣腔，且通氣腔的側(cè)壁下端開設(shè)有與凈化腔相連通的通氣孔，所述扇形旋轉(zhuǎn)座遠(yuǎn)離凈化腔一側(cè)的側(cè)壁上端固定安裝有弧形吸氣罩，且弧形吸氣罩的側(cè)壁與通氣腔的腔壁共同固定插接有多個圓管。

16、優(yōu)選的，所述缺陷檢測單元包括與隔熱放置容器內(nèi)壁固定連接的多個絕緣套，多個所述絕緣套位于隔熱放置容器的內(nèi)壁均勻分布，各個所述絕緣套的內(nèi)部原理隔熱放置容器的一端均固定安裝有絕緣導(dǎo)熱塊，且各個絕緣導(dǎo)熱塊的側(cè)壁均固定安裝有熱敏電阻塊，所述底座的底部開設(shè)有多個安裝槽，且各個安裝槽的內(nèi)部均固定安裝有一級電磁開關(guān)和二級電磁開關(guān)，各個所述熱敏電阻塊均通過控制器分別與對應(yīng)的一級電磁開關(guān)和二級電磁開關(guān)電性連接。

17、一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置的方法，該方法包括如下步驟：

18、s1、將噴涂管的進(jìn)料端與外部噴涂供料系統(tǒng)的出料端安裝連通，并將控制器與外部的供電電路接通；

19、s2、將待噴涂處理的石英坩堝放置在隔熱放置容器的內(nèi)部，并啟動控制器；

20、s3、控制器控制升降驅(qū)動單元定時工作，并在升降驅(qū)動單元定時工作結(jié)束后控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和加熱供氣單元定時工作，同時，控制器控制外部的噴涂供料系統(tǒng)開始工作；

21、s4、在步驟s3中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和加熱供氣單元定時工作結(jié)束后，控制器控制噴涂供料系統(tǒng)停止工作，并控制加熱供氣單元再次進(jìn)行定時工作，該步驟中的加熱供氣單元的加熱溫度低于步驟s3中加熱供氣單元加熱的溫度；

22、s5、在步驟s4中的加熱供氣單元定時工作結(jié)束后，控制器再次控制加熱供氣單元進(jìn)行定時工作，該步驟中的加熱供氣單元的加熱溫度高于步驟s3中的加熱供氣單元加熱的溫度；

23、s6、控制器根據(jù)步驟s5中缺陷檢測單元產(chǎn)生的電信號向計算機(jī)輸出模擬的數(shù)字信號。

24、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置及其方法的優(yōu)點(diǎn)在于：

25、1、通過設(shè)置的底座、隔熱放置容器的相互配合，能夠安裝待噴涂的石英坩堝，而通過設(shè)置的蓋板、扇形旋轉(zhuǎn)座、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元、升降驅(qū)動單元、同步噴涂單元和控制器的相互配合，能夠?qū)κ③釄逅絻?nèi)壁和豎直方向的內(nèi)壁進(jìn)行同步噴涂，而通過設(shè)置的加熱供氣單元，則能夠在噴涂的過程中，同步輔助剛剛噴涂完成的涂料層進(jìn)行初步固化，并配合向上流動的氣流，可以盡可能的防止剛剛噴涂的涂料層出現(xiàn)下流淋掛現(xiàn)象，提高噴涂的質(zhì)量。

26、2、通過設(shè)置的吸附凈化單元，能夠利用加熱供氣單元的氣源，在噴涂的過程中，同步將逸散的涂料吸附收集并凈化，從而可以防止逸散的涂料影響對石英坩堝內(nèi)壁噴涂的涂料層的均勻性，且可以使熱空氣循環(huán)流動，減小熱能的浪費(fèi)。

27、3、通過設(shè)置的缺陷檢測單元，能夠在對石英坩堝噴涂完成后，利用加熱供氣單元的熱源，對石英坩堝噴涂后的涂料層的均勻性進(jìn)行快速檢測，并定位涂料過厚或過薄的位置，從而可以利于對石英坩堝涂料層的精準(zhǔn)修復(fù)。

技術(shù)特征：

1.一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置，包括底座（1）和安裝在底座（1）端面的隔熱放置容器（2），其特征在于，還包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元（5）包括設(shè)置在蓋板（3）上方的安裝架（51），且安裝架（51）的內(nèi)部固定安裝有與控制器（11）電性連接的減速電機(jī)（52），所述減速電機(jī)（52）的輸出軸與安裝架（51）的底部轉(zhuǎn)動連接，且減速電機(jī)（52）的輸出軸與蓋板（3）的端面固定連接，所述隔熱放置容器（2）的外側(cè)壁轉(zhuǎn)動連接有密封支撐環(huán)（53），且密封支撐環(huán)（53）的外徑小于蓋板（3）的直徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置，其特征在于，所述升降驅(qū)動單元（6）包括固定安裝在底座（1）端面的支撐板（61），且支撐板（61）的端面固定安裝有電動液壓缸（62），所述電動液壓缸（62）的輸出端與安裝架（51）的頂部固定連接，所述電動液壓缸（62）與控制器（11）電性連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置，其特征在于，所述同步噴涂單元（7）包括固定插接在扇形旋轉(zhuǎn)座（4）內(nèi)部的噴涂管（71），且噴涂管（71）的進(jìn)料端貫穿蓋板（3）的頂部，所述噴涂管（71）的水平部和豎直部側(cè)壁均固定連通有多個第一噴涂頭（72），所述噴涂管（71）的彎折處固定連通有一個第二噴涂頭（73），且第二噴涂頭（73）的噴涂端呈弧形狀。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置，其特征在于，所述加熱供氣單元（8）包括固定安裝在蓋板（3）頂部的氣泵（81），所述扇形旋轉(zhuǎn)座（4）的內(nèi)部位于氣泵（81）下方的位置開設(shè)有弧形進(jìn)氣腔（82），且弧形進(jìn)氣腔（82）的內(nèi)部安裝有弧形電熱板（83），所述氣泵（81）的出氣端與弧形進(jìn)氣腔（82）相連通，所述弧形進(jìn)氣腔（82）的下腔壁開設(shè)有弧形排氣通道（84），且弧形排氣通道（84）的出氣端設(shè)置在噴涂管（71）的彎折處，所述氣泵（81）的吸入端固定連通有吸氣管（85），所述氣泵（81）和弧形電熱板（83）均與控制器（11）電性連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置，其特征在于，所述吸附凈化單元（9）包括開設(shè)于扇形旋轉(zhuǎn)座（4）內(nèi)部的凈化腔（91），所述凈化腔（91）的內(nèi)部填充有凈化填料（92），所述凈化腔（91）的上腔壁開設(shè)有進(jìn)料口（93），且進(jìn)料口（93）的進(jìn)料端安裝有密封蓋（94），所述密封蓋（94）的端面固定插接有連接管（95），且連接管（95）與吸氣管（85）可拆卸連接，所述扇形旋轉(zhuǎn)座（4）的內(nèi)部位于弧形進(jìn)氣腔（82）與凈化腔（91）之間的位置開設(shè)有通氣腔（96），且通氣腔（96）的側(cè)壁下端開設(shè)有與凈化腔（91）相連通的通氣孔（97），所述扇形旋轉(zhuǎn)座（4）遠(yuǎn)離凈化腔（91）一側(cè)的側(cè)壁上端固定安裝有弧形吸氣罩（98），且弧形吸氣罩（98）的側(cè)壁與通氣腔（96）的腔壁共同固定插接有多個圓管（99）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置，其特征在于，所述缺陷檢測單元（10）包括與隔熱放置容器（2）內(nèi)壁固定連接的多個絕緣套（101），多個所述絕緣套（101）位于隔熱放置容器（2）的內(nèi)壁均勻分布，各個所述絕緣套（101）的內(nèi)部原理隔熱放置容器（2）的一端均固定安裝有絕緣導(dǎo)熱塊（102），且各個絕緣導(dǎo)熱塊（102）的側(cè)壁均固定安裝有熱敏電阻塊（103），所述底座（1）的底部開設(shè)有多個安裝槽（104），且各個安裝槽（104）的內(nèi)部均固定安裝有一級電磁開關(guān)（105）和二級電磁開關(guān)（106），各個所述熱敏電阻塊（103）均通過控制器（11）分別與對應(yīng)的一級電磁開關(guān)（105）和二級電磁開關(guān)（106）電性連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于石英表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種太陽能電池用單晶硅石英坩堝噴涂裝置及其方法，包括底座和安裝在底座端面的隔熱放置容器；蓋板設(shè)置在所述隔熱放置容器的上方，所述隔熱放置容器的底部固定安裝有扇形旋轉(zhuǎn)座；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元設(shè)置在所述蓋板的上方，并用于驅(qū)動蓋板轉(zhuǎn)動；升降驅(qū)動單元安裝在所述底座的端面，并通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元固定連接；同步噴涂單元設(shè)置在所述扇形旋轉(zhuǎn)座的內(nèi)部，且同步噴涂單元的噴涂端貫穿扇形旋轉(zhuǎn)座的側(cè)壁。本發(fā)明能夠在對石英坩堝內(nèi)壁噴涂的過程中，防止涂料出現(xiàn)下流淋掛的現(xiàn)象，且能夠?qū)σ萆⒌耐苛线M(jìn)行吸附凈化，同時，能夠?qū)ν苛蠈拥膰娡抠|(zhì)量進(jìn)行快速檢測并自動標(biāo)記缺陷區(qū)域。

技術(shù)研發(fā)人員：陳治華,曹峰華,王支虎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州裕能石英科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10