專利名稱：一種單晶硅片制絨液回收裝置及回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽電池制造領(lǐng)域，特別涉及一種單晶硅片制絨液回收裝置及回收方法。
背景技術(shù)：
晶體硅太陽電池仍在光伏行業(yè)中居于主流地位，為增加太陽電池的減反射即增加其陷光，除在太陽電池的受光面沉積減反膜外，通常還會在其受光面上制作絨面，單晶硅片因在堿腐蝕時各向異性易形成減反效果較好的金字塔絨面，通常會采用堿溶液對單晶硅片制絨，同時還可以去除單晶硅片的切割損傷層。目前單晶制絨采用間歇式操作，即生產(chǎn)前一次性向制絨槽中添加或配制相應(yīng)的單晶硅片制絨液后進行生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中不需要將制絨液全部或部分更換，只需要補充少量損耗的相應(yīng)種類化學(xué)品即可。所述單晶硅片制絨液的初始成分通常包括氫氧化鈉或氫氧化鉀、異丙醇(IPA)等有機溶劑和水。制絨液在使用一定時間后(使用時間由制絨工藝決定)，其制絨效果逐漸下降，此時需要排掉全部制絨液，清洗制絨槽后再配制或者向制絨槽中添加已配制好的新的制絨液。上述單晶硅片制絨液失效，并不是其中含有的有效成分完全消失，而是硅片反應(yīng)過程中產(chǎn)生的重組分物質(zhì)(以硅酸鈉為主)增加，導(dǎo)致制絨液粘度上升，致使反應(yīng)過程中氫氧根離子在硅片表面進行的吸附、脫附等過程受到阻礙，溶液在硅片表面的潤濕性能變差，生成的氣泡不能迅速脫離硅片表面，最終導(dǎo)致絨面、表面出現(xiàn)異常，生產(chǎn)不受控。因此，如何提供一種單晶硅片制絨液回收裝置及回收方法以回收利用失效的制絨液中的成分從而降低制造成本，已成為業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種單晶硅片制絨液回收裝置及回收方法，通過所述回收裝置和方法可有效降低生產(chǎn)成本，并降低環(huán)境污染。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種單晶硅片制絨液回收裝置，所述裝置包括蒸餾模塊，用于存放待回收的單晶硅片制絨液；減壓模塊，連接至所述蒸餾模塊且用于降低蒸餾模塊的壓力；加熱模塊，設(shè)置在蒸餾模塊中，用于對其中待回收的單晶硅片制絨液進行加熱；控制模塊，用于控制減壓模塊將蒸餾模塊的壓力降至一預(yù)設(shè)壓力范圍，且控制加熱模塊將待回收的單晶硅片制絨液加熱至一預(yù)設(shè)溫度范圍，且維持所述壓力和溫度一預(yù)設(shè)時段以進行所述預(yù)設(shè)時段的蒸餾；以及冷凝模塊，連接至所述蒸餾模塊且用于將從蒸餾模塊蒸餾出來的蒸汽冷卻以進行回收利用。在一較佳實施例中，所述回收裝置還包括儲液模塊，其連接在所述冷凝模塊上，用于儲存冷凝模塊冷凝出部分或全部液體。在一較佳實施例中，所述預(yù)設(shè)壓力范圍為O. 04-0. 06MP，所述預(yù)設(shè)溫度范圍為70-80°C，所述預(yù)設(shè)時段為10-30min。
在一較佳實施例中，所述冷凝模塊通過回收管道直接連接至制絨槽，所述制絨槽用于存放單晶硅片制絨液，所述單晶硅片通過設(shè)置在制絨槽中進行制絨。 在一較佳實施例中，所述減壓模塊為真空泵，所述蒸餾模塊為蒸餾塔或蒸餾釜。本發(fā)明還提供一種單晶硅片制絨液回收方法，所述方法包括以下步驟a、提供一蒸餾模塊；b、將待回收的單晶硅片制絨液存放至所述蒸餾模塊中；c、控制所述蒸餾模塊的壓力降至一預(yù)設(shè)壓力范圍，且控制待回收的單晶硅片制絨液至一預(yù)設(shè)溫度范圍；d、維持所述壓力和溫度一預(yù)設(shè)時段以對待回收的單晶硅片制絨液進行所述預(yù)設(shè)時段的蒸餾；e、將蒸餾出的蒸汽進行冷凝且將冷凝所得的液體進行回收利用。在一較佳實施例中，所述回收方法還包括以下步驟f、將蒸餾模塊中殘留的溶液進行過濾；g、對濾渣和濾液分別進行回收利用。在一較佳實施例中，在步驟b中，所述預(yù)設(shè)壓力范圍為O. 04-0. 06MP，所述預(yù)設(shè)溫 度范圍為70-80°C ;在步驟d中，所述預(yù)設(shè)時段為10-30min。在一較佳實施例中，所述單晶硅片制絨液的組分包括氫氧化鈉或氫氧化鉀、有機溶劑、硅酸鈉和水。在進一步的較佳實施例中，所述有機溶劑為異丙醇。與現(xiàn)有技術(shù)中單晶硅片制絨液使用一段時間失效后就將其全部廢棄排放，從而造成物料的浪費和環(huán)境的污染相比，本發(fā)明的單晶硅片制絨液回收裝置及回收方法先提供一蒸餾模塊，并將待回收的單晶硅片制絨液存放至所述蒸餾模塊中，然后控制所述蒸餾模塊的壓力降至一預(yù)設(shè)壓力范圍，且控制待回收的單晶硅片制絨液至一預(yù)設(shè)溫度范圍，接著維持所述壓力和溫度一預(yù)設(shè)時段以對待回收的單晶硅片制絨液進行所述預(yù)設(shè)時段的蒸餾，最后將蒸餾出的蒸汽進行冷凝且將冷凝所得的液體進行回收利用。本發(fā)明有效降低了生產(chǎn)成本，并避免污染環(huán)境。


圖I為本發(fā)明的單晶硅片制絨液回收裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的單晶硅片制絨液回收方法的流程圖。
具體實施方案下面結(jié)合具體實施例及附圖來詳細說明本發(fā)明的目的及功效。參見圖1，本發(fā)明的單晶硅片制絨液回收裝置包括蒸餾模塊I、減壓模塊2、加熱模塊3、控制模塊4、冷凝模塊5和儲液模塊6。所述待回收的單晶硅片制絨液的組分包括氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)、有機溶劑、硅酸鈉和水，所述有機溶劑通常為異丙醇(IPA)等。在本實施例中，所述制絨液包括氫氧化鈉、異丙醇、硅酸鈉和水。以下對單晶硅片制絨液回收裝置的各構(gòu)件進行詳細說明。蒸餾模塊I用于存放待回收的單晶硅片制絨液，其包括進液管道10和出汽管道11;所述蒸餾模塊可為蒸餾塔或蒸餾釜等。在本實施例中，蒸餾模塊I為蒸餾釜。減壓模塊2連接至所述蒸餾模塊I且用于降低蒸餾模塊I的壓力，所述減壓模塊
可為真空泵等。加熱模塊3設(shè)置在蒸餾模塊I中用于對其中待回收的單晶硅片制絨液進行加熱，所述加熱模塊3可為紅外加熱器或電阻加熱器等。在本實施例中，所述加熱模塊3為電阻加熱器。控制模塊4用于控制減壓模塊將蒸餾模塊的壓力降至一預(yù)設(shè)壓力范圍，且控制加熱模塊將待回收的單晶硅片制絨液加熱至一預(yù)設(shè)溫度范圍，且維持所述壓力和溫度一預(yù)設(shè)時段以進行所述預(yù)設(shè)時段的蒸餾；所述預(yù)設(shè)壓力范圍為O. 04-0. 06MP，所述預(yù)設(shè)溫度范圍為70-80°C，所述預(yù)設(shè)時段為10-30min。所述控制模塊4可為單片機或可編程控制器PLC。在本實施例中，所述控制模塊4為可編程控制器PLC。冷凝模塊5連接至所述蒸餾模塊I且用于將從蒸餾模塊I蒸餾出來的蒸汽冷卻，所述冷凝模塊5直接連接在出汽管道11上。在本實施例中，所述冷凝模塊5為冷凝管。儲液模塊6連接在所述冷凝模塊5上用于儲存冷凝模塊5冷凝出部分或全部液體。所述儲液模塊6通過儲液管道60連接至冷凝模塊5。在本實施例中，先將冷凝出來的液體全部存儲至儲液模塊6，待對其濃度進行測定后再回收利用。 在本發(fā)明其他實施例中，冷凝模塊5冷凝出來的液體部分存儲至儲液模塊6，剩余部分液體待對其濃度進行測定后再進行回收利用；所述單晶硅片制絨液回收裝置也可不包括儲液模塊6，所述冷凝模塊5通過回收管道直接連接至制絨槽，所述制絨槽用于存放單晶硅片制絨液，所述單晶硅片通過設(shè)置在制絨槽中進行制絨。參見圖2，本發(fā)明的單晶硅片制絨液回收方法首先進行步驟S20，提供一蒸餾模塊。在本實施例中，所述蒸餾模塊為蒸餾釜。接著繼續(xù)步驟S21，將待回收的單晶硅片制絨液存放至所述蒸餾模塊中。在本實施例中，所述單晶硅片制絨液的組分包括氫氧化鈉、異丙醇、硅酸鈉和水。接著繼續(xù)步驟S22，控制所述蒸餾模塊的壓力降至一預(yù)設(shè)壓力范圍，且控制待回收的單晶硅片制絨液至一預(yù)設(shè)溫度范圍。在本實施例中，所述預(yù)設(shè)壓力范圍為O. 04-0. 06MP,所述預(yù)設(shè)溫度范圍為70-80°C。接著繼續(xù)步驟S23，維持所述壓力和溫度一預(yù)設(shè)時段以對待回收的單晶硅片制絨液進行所述預(yù)設(shè)時段的蒸餾。在本實施例中，所述預(yù)設(shè)時段為10-30min。接著繼續(xù)步驟S24，將蒸餾出的蒸汽進行冷凝且將冷凝所得的液體進行回收利用。在本實施例中，所述蒸汽包括異丙醇和水的蒸汽，冷凝所得的液體為異丙醇的水溶液。需說明的是，在步驟S24中，可將冷凝所得的液體先進行儲存，待完成濃度測定后再進行回收利用，也可直接將其排放至制絨槽進行回收利用，但后者對制絨槽中有機溶劑的精確濃度控制比較困難。接著繼續(xù)步驟S25，將蒸餾模塊中殘留的溶液進行過濾。在本實施例中，所述殘留的液體組分主要包括氫氧化鈉、硅酸鈉和水。接著繼續(xù)步驟S26，對濾渣和濾液分別進行回收利用。在本實施例中，所述濾渣主要是硅酸鈉，所述濾液的組分主要包括氫氧化鈉、硅酸鈉和水。在本發(fā)明的單晶硅片制絨液回收方法其他實施例中，也可不進行步驟S25和S26，即只回收制絨液中的有機溶劑。為進一步說明本發(fā)明的目的及功效，以待回收的單晶硅片制絨液成分包括氫氧化鈉、硅酸鈉、異丙醇和水，以蒸餾裝置I為蒸餾釜，以減壓模塊2為真空泵，以加熱模塊3為電阻加熱器，以控制模塊為PLC為例進行說明；首先將待回收的單晶硅片制絨液通過進液管道10存放至蒸餾裝置I，之后通過減壓模塊2將蒸餾裝置I的壓力降低至O. 05MP，接著通過加熱模塊3將待回收的單晶硅片制絨液加熱至80°C，保持蒸餾裝置I壓力在O. 05MP和單晶硅片制絨液的溫度在80°C共30min ;經(jīng)30min低壓蒸餾后，蒸餾裝置I的待回收的單晶硅片制絨液中的有機溶劑異丙醇90%以上已經(jīng)被蒸餾且冷凝成液體，此時可對冷凝液體中異丙醇的濃度進行測試并對其進行回收利用。綜上所述，本發(fā)明的單晶硅片制絨液回收裝置及回收方法先提供一蒸餾模塊，并將待回收的單晶硅片制絨液存放至所述蒸餾模塊中，然后控制所述蒸餾模塊的壓力降至一預(yù)設(shè)壓力范圍，且控制待回收的單晶硅片制絨液至一預(yù)設(shè)溫度范圍，接著維持所述壓力和溫度一預(yù)設(shè)時段以對待回收的單晶硅片制絨液進行所述預(yù)設(shè)時段的蒸餾，最后將蒸餾出的 蒸汽進行冷凝且將冷凝所得的液體進行回收利用。本發(fā)明有效降低了生產(chǎn)成本，并避免污染環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種單晶硅片制絨液回收裝置，其特征在于，所述裝置包括 蒸餾模塊，用于存放待回收的單晶硅片制絨液； 減壓模塊，連接至所述蒸餾模塊且用于降低蒸餾模塊的壓力； 加熱模塊，設(shè)置在蒸餾模塊中，用于對其中待回收的單晶硅片制絨液進行加熱； 控制模塊，用于控制減壓模塊將蒸餾模塊的壓力降至一預(yù)設(shè)壓力范圍，且控制加熱模塊將待回收的單晶硅片制絨液加熱至一預(yù)設(shè)溫度范圍，且維持所述壓力和溫度一預(yù)設(shè)時段以進行所述預(yù)設(shè)時段的蒸餾；以及 冷凝模塊，連接至所述蒸餾模塊且用于將從蒸餾模塊蒸餾出來的蒸汽冷卻以進行回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單晶硅片制絨液回收裝置，其特征在于，所述回收裝置還包括儲液模塊，其連接在所述冷凝模塊上，用于儲存冷凝模塊冷凝出部分或全部液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單晶硅片制絨液回收裝置，其特征在于，所述預(yù)設(shè)壓力范圍為O. 04-0. 06MP，所述預(yù)設(shè)溫度范圍為70-80°C，所述預(yù)設(shè)時段為10_30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單晶硅片制絨液回收裝置，其特征在于，所述冷凝模塊通過回收管道直接連接至制絨槽，所述制絨槽用于存放單晶硅片制絨液，所述單晶硅片通過設(shè)置在制絨槽中進行制絨。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單晶硅片制絨液回收裝置，其特征在于，所述減壓模塊為真空泵；所述蒸餾模塊為蒸餾塔或蒸餾釜。
6.一種單晶硅片制絨液回收方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟a、提供一蒸餾模塊山、將待回收的單晶硅片制絨液存放至所述蒸餾模塊中；c、控制所述蒸餾模塊的壓力降至一預(yù)設(shè)壓力范圍，且控制待回收的單晶硅片制絨液至一預(yù)設(shè)溫度范圍；d、維持所述壓力和溫度一預(yù)設(shè)時段以對待回收的單晶硅片制絨液進行所述預(yù)設(shè)時段的蒸餾；e、將蒸餾出的蒸汽進行冷凝且將冷凝所得的液體進行回收利用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單晶硅片制絨液回收方法，其特征在于，所述回收方法還包括以下步驟f、將蒸餾模塊中殘留的溶液進行過濾；g、對濾渣和濾液分別進行回收利用。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單晶硅片制絨液回收方法，其特征在于，在步驟b中，所述預(yù)設(shè)壓力范圍為O. 04-0. 06MP，所述預(yù)設(shè)溫度范圍為70-80°C ;在步驟d中，所述預(yù)設(shè)時段為10_30min。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單晶硅片制絨液回收方法，其特征在于，所述單晶硅片制絨液的組分包括氫氧化鈉或氫氧化鉀、有機溶劑、硅酸鈉和水。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單晶硅片制絨液回收方法，其特征在于，所述有機溶劑為異丙醇。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單晶硅片制絨液回收裝置及回收方法?，F(xiàn)有技術(shù)單晶硅片制絨液使用一段時間失效后就將其全部廢棄排放，從而造成物料的浪費和環(huán)境的污染。本發(fā)明的單晶硅片制絨液回收裝置及回收方法先提供一蒸餾模塊，并將待回收的單晶硅片制絨液存放至所述蒸餾模塊中，然后控制所述蒸餾模塊的壓力降至一預(yù)設(shè)壓力范圍，且控制待回收的單晶硅片制絨液至一預(yù)設(shè)溫度范圍，接著維持所述壓力和溫度一預(yù)設(shè)時段以對待回收的單晶硅片制絨液進行所述預(yù)設(shè)時段的蒸餾，最后將蒸餾出的蒸汽進行冷凝且將冷凝所得的液體進行回收利用。本發(fā)明有效降低了生產(chǎn)成本，并避免污染環(huán)境。
文檔編號C23F1/46GK102925983SQ20121043745
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者胡學(xué)一 申請人:洛陽尚德太陽能電力有限公司, 無錫尚德太陽能電力有限公司