基于管式PECVD設備石墨舟傳送帶粘鏈裝置的設計及應用

趙彩霞， 張云鵬， 張 波， 楊飛飛

(山西潞安太陽能科技有限責任公司，山西 長治 046000)

引 言

光伏太陽能PECVD即等離子增強型化學氣相沉積，是制備晶體硅太陽能電池的重要步驟之一。它用于在硅片表面沉積一層氮化硅減反射膜，其工作原理是通過脈沖射頻激發(fā)受熱的稀薄氣體進行輝光放電形成等離子體，利用輝光放電使樣品升溫到450°的高溫，然后通入適量的反應氣體SiH4和NH3，氣體經一系列化學反應和離子體反應，在太陽能電池片表面沉積一層深藍色的減反射膜——氮化硅膜，以減少太陽光的反射，從而提高硅片的光電轉化效率[1-2]。

光伏太陽能PECVD設備是通過石墨舟做為載體進行工藝的，石墨舟從裝片處裝片完成進入爐管位置是通過石墨舟傳送帶來實現(xiàn)的。并且在車間生產過程中，經常有剛從爐管工藝完后的石墨舟內的碎硅片掉落到傳送帶上。如果掉落到傳送帶上的碎硅片溫度比較高，會將傳送帶燙壞。之前，每次發(fā)生故障時，用手工的方法進行粘結，維修時間過長，使用的周期短，會浪費大量的傳送帶，嚴重影響車間成本控制。并且由于傳送帶連接處粘不牢發(fā)生石墨舟撞擊的事故，存在安全隱患。盡可能的縮短維修時間，延長傳送帶的使用壽命，保證車間的安全生產迫在眉睫。本文主要探討了對石墨舟傳送帶粘鏈裝置的設計研究及應用。

1 石墨舟傳送帶粘鏈裝置的設計

在石墨舟傳送帶燙傷斷裂后，手工的方法進行粘結，維修時間過長，使用的周期很短，傳送帶不帶彈性并且是條狀傳送帶，傳送帶粘鏈非常的困難。如果在傳送帶進行緊固的情況下，進行粘鏈，可以更加牢靠。因此，設計了一套傳送帶粘鏈裝置，見第141頁圖1。此裝置包括9個部分：1：框架臺；2：固定塊；3：滑動塊；4：滑動底塊；5：滑動軌；6：引力夾；7：粘鏈臺；8：粘鏈槽；9：支架。

圖1 粘鏈裝置三維示意圖

框架臺是用來支持整個裝置的，它是整個裝置的結構和輪廓，其他部件都是安裝在框架臺上。它保證整個裝置能有機的集合到一起和確保裝置起到粘鏈的作用；固定塊有2個，分布在框架的左右兩測，它直接固定到框架臺上。主要作用是給引力夾一個支點，保證引力夾在緊固傳送帶時有一個支撐的作用力點。同時在固定塊的底部要有一個凹面，要保證傳送帶能從固定塊底部的凹面穿過去，這樣整個傳送帶才能保證是一個整體；滑動塊有2個，與引力夾連接，在滑動底塊的上部并且相互連接。主要作用是在引力夾的作用下，使固定的傳送帶產生位移，使傳送帶拉升重疊?；瑒訅K底部不需要凹面，它是與滑動底塊相互連接，保證沒用縫隙的情況下，將傳送帶夾緊并在滑動軌上進行位置移動；滑動底塊有2個，位于滑動軌的下方，與滑動塊的下部相互連接?；瑒拥讐K和滑動塊用螺栓連接，構成了整個滑動裝置。將傳送帶放置與他們中間，然后螺栓緊固，保證傳送帶能固定到整個框架臺上；滑動軌有2條，位于滑動塊與滑動底塊的中間位置，主要起到滑動塊在上面能滑動的作用；引力夾有2個，在整體框架臺的左右兩測，它與固定塊和滑動塊相互連接。引力夾主要作用是拉動傳送帶向內移動，從而將傳送帶拉緊，保證傳送帶兩端有重疊的部分。它和固定塊和滑動塊是整個裝置的核心部分；粘鏈臺在框架臺的中間部位，為傳送帶的粘鏈提供平臺；粘鏈槽是在粘鏈臺的內部專門制作的槽體，寬度為22 mm。傳送帶粘鏈時，將傳送帶嵌入到槽體內部，保證傳送帶能更好的粘鏈。支架在框架臺的底部，用螺栓通過支架可將石墨舟與整個傳送帶粘鏈裝置固定到一起，保證整個裝置固定牢靠。粘鏈裝置正視圖如圖2所示，俯視圖如圖3所示，側視圖如圖4所示。

圖2 粘鏈裝置正視圖

圖4 粘鏈裝置側視圖

2 石墨舟傳送帶粘鏈裝置的應用

首先將滑動塊和滑動底塊分別移到兩端，然后測量傳送帶長度，將傳送帶固定在齒輪上，開口傳送帶的兩端分別穿入固定塊的底部，再穿過滑動塊和滑動底塊的中間，傳送帶兩端基本能連接上，將固定塊和滑動塊螺栓分別鎖緊。傳送帶被緊固在裝置上。用扳手擰引力夾的螺栓，兩端的傳送帶就可以疊加到一起，然后加熱粘鏈，最后對傳送帶進行打磨，成為連接好的傳送帶，如圖5所示。

圖5 連接好的傳送帶

對設計前和設計使用后粘結傳送帶的壽命進行了對比。如圖6所示：

圖6 對設計前和設計使用后粘結傳送帶壽命的對比

從圖6來看，設計前PECVD1#機臺到PECVD 12#機臺傳送帶的平均壽命大約為90 d，設計使用后傳送帶的平均壽命約為355 d。設計后較設計前的使用壽命延長了很多，延長了約265 d。較之前的手工方法，效果更好。

3 結語

PECVD設備石墨舟傳送帶粘鏈裝置設計并應用后，解決了石墨舟傳送帶斷裂的問題。一是縮短了維修時間，提高了傳送帶的使用壽命，節(jié)約了成本。二是解決傳送帶粘不牢的問題，減少了故障的次數(shù)，保證了車間正常生產。三是不會發(fā)生因傳送帶斷裂而發(fā)生的石墨舟撞擊的事故，保證了車間的安全生產。因此，此方法可解決傳送帶粘不牢的問題，可極大提高了傳送帶的使用壽命，提高工作效率，節(jié)約生產成本，增加了生產的安全系數(shù)，應用前景較為廣闊。無論從實用角度、安全角度和經濟角度，都具有重要的意義。