基于管式PECVD设备石墨舟传送带粘链装置的设计及应用

赵彩霞， 张云鹏， 张 波， 杨飞飞

(山西潞安太阳能科技有限责任公司，山西 长治 046000)

引 言

光伏太阳能PECVD即等离子增强型化学气相沉积，是制备晶体硅太阳能电池的重要步骤之一。它用于在硅片表面沉积一层氮化硅减反射膜，其工作原理是通过脉冲射频激发受热的稀薄气体进行辉光放电形成等离子体，利用辉光放电使样品升温到450°的高温，然后通入适量的反应气体SiH4和NH3，气体经一系列化学反应和离子体反应，在太阳能电池片表面沉积一层深蓝色的减反射膜——氮化硅膜，以减少太阳光的反射，从而提高硅片的光电转化效率[1-2]。

光伏太阳能PECVD设备是通过石墨舟做为载体进行工艺的，石墨舟从装片处装片完成进入炉管位置是通过石墨舟传送带来实现的。并且在车间生产过程中，经常有刚从炉管工艺完后的石墨舟内的碎硅片掉落到传送带上。如果掉落到传送带上的碎硅片温度比较高，会将传送带烫坏。之前，每次发生故障时，用手工的方法进行粘结，维修时间过长，使用的周期短，会浪费大量的传送带，严重影响车间成本控制。并且由于传送带连接处粘不牢发生石墨舟撞击的事故，存在安全隐患。尽可能的缩短维修时间，延长传送带的使用寿命，保证车间的安全生产迫在眉睫。本文主要探讨了对石墨舟传送带粘链装置的设计研究及应用。

1 石墨舟传送带粘链装置的设计

在石墨舟传送带烫伤断裂后，手工的方法进行粘结，维修时间过长，使用的周期很短，传送带不带弹性并且是条状传送带，传送带粘链非常的困难。如果在传送带进行紧固的情况下，进行粘链，可以更加牢靠。因此，设计了一套传送带粘链装置，见第141页图1。此装置包括9个部分：1：框架台；2：固定块；3：滑动块；4：滑动底块；5：滑动轨；6：引力夹；7：粘链台；8：粘链槽；9：支架。

图1 粘链装置三维示意图

框架台是用来支持整个装置的，它是整个装置的结构和轮廓，其他部件都是安装在框架台上。它保证整个装置能有机的集合到一起和确保装置起到粘链的作用；固定块有2个，分布在框架的左右两测，它直接固定到框架台上。主要作用是给引力夹一个支点，保证引力夹在紧固传送带时有一个支撑的作用力点。同时在固定块的底部要有一个凹面，要保证传送带能从固定块底部的凹面穿过去，这样整个传送带才能保证是一个整体；滑动块有2个，与引力夹连接，在滑动底块的上部并且相互连接。主要作用是在引力夹的作用下，使固定的传送带产生位移，使传送带拉升重叠。滑动块底部不需要凹面，它是与滑动底块相互连接，保证没用缝隙的情况下，将传送带夹紧并在滑动轨上进行位置移动；滑动底块有2个，位于滑动轨的下方，与滑动块的下部相互连接。滑动底块和滑动块用螺栓连接，构成了整个滑动装置。将传送带放置与他们中间，然后螺栓紧固，保证传送带能固定到整个框架台上；滑动轨有2条，位于滑动块与滑动底块的中间位置，主要起到滑动块在上面能滑动的作用；引力夹有2个，在整体框架台的左右两测，它与固定块和滑动块相互连接。引力夹主要作用是拉动传送带向内移动，从而将传送带拉紧，保证传送带两端有重叠的部分。它和固定块和滑动块是整个装置的核心部分；粘链台在框架台的中间部位，为传送带的粘链提供平台；粘链槽是在粘链台的内部专门制作的槽体，宽度为22 mm。传送带粘链时，将传送带嵌入到槽体内部，保证传送带能更好的粘链。支架在框架台的底部，用螺栓通过支架可将石墨舟与整个传送带粘链装置固定到一起，保证整个装置固定牢靠。粘链装置正视图如图2所示，俯视图如图3所示，侧视图如图4所示。

图2 粘链装置正视图

图4 粘链装置侧视图

2 石墨舟传送带粘链装置的应用

首先将滑动块和滑动底块分别移到两端，然后测量传送带长度，将传送带固定在齿轮上，开口传送带的两端分别穿入固定块的底部，再穿过滑动块和滑动底块的中间，传送带两端基本能连接上，将固定块和滑动块螺栓分别锁紧。传送带被紧固在装置上。用扳手拧引力夹的螺栓，两端的传送带就可以叠加到一起，然后加热粘链，最后对传送带进行打磨，成为连接好的传送带，如图5所示。

图5 连接好的传送带

对设计前和设计使用后粘结传送带的寿命进行了对比。如图6所示：

图6 对设计前和设计使用后粘结传送带寿命的对比

从图6来看，设计前PECVD1#机台到PECVD 12#机台传送带的平均寿命大约为90 d，设计使用后传送带的平均寿命约为355 d。设计后较设计前的使用寿命延长了很多，延长了约265 d。较之前的手工方法，效果更好。

3 结语

PECVD设备石墨舟传送带粘链装置设计并应用后，解决了石墨舟传送带断裂的问题。一是缩短了维修时间，提高了传送带的使用寿命，节约了成本。二是解决传送带粘不牢的问题，减少了故障的次数，保证了车间正常生产。三是不会发生因传送带断裂而发生的石墨舟撞击的事故，保证了车间的安全生产。因此，此方法可解决传送带粘不牢的问题，可极大提高了传送带的使用寿命，提高工作效率，节约生产成本，增加了生产的安全系数，应用前景较为广阔。无论从实用角度、安全角度和经济角度，都具有重要的意义。