本實用新型涉及太陽能電池板制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種硅片清洗制絨裝置。

背景技術(shù)：

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)，是當(dāng)前利用太陽能的主要方式之一，光伏發(fā)電因其無枯竭危險；安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對干凈（無公害）；不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢；例如，無電地區(qū)，以及地形復(fù)雜地區(qū)；無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電；能源質(zhì)量高等優(yōu)點，已成為世界各國普遍關(guān)注和重點發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。因此，深入研究和利用太陽能資源，對緩解全球資源危機、改善生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。

目前，單、多晶硅太陽電池的主要制造工藝已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其主要步驟如下：a. 化學(xué)清洗及表面織構(gòu)化處理：通過化學(xué)反應(yīng)使原本光亮的硅片表面形成凸凹不平的結(jié)構(gòu)以增加光的吸收。

b. 擴散：P型硅片在磷擴散后表面變成N型，形成PN結(jié)，使得硅片具有光伏效應(yīng)。擴散的濃度、深度以及均勻性直接影響太陽電池的電性能，擴散進雜質(zhì)的總量用方塊電阻來衡量，雜質(zhì)總量越小，方塊電阻越大。

c. 周邊刻蝕：該步驟的目的在于去掉擴散時在硅片邊緣形成的將PN結(jié)兩端短路的導(dǎo)電層。

d. 沉積減反射膜：目前主要有兩類減反射膜，氮化硅膜和氧化鈦膜，主要起減反射和鈍化的作用。

e. 印刷電極。

f. 燒結(jié)：使印刷的電極與硅片之間形成合金的過程。

在太陽能電池的主要制造工藝中，清洗制絨工藝是第一步工藝，其作用是去除硅片制造過程中留存在硅片表面的雜質(zhì)，然后在硅片的表面形成均勻的小且密的絨面，增加對光的吸收，同時保證后續(xù)的磷擴散工藝、PECVD工藝，進而保證絲網(wǎng)燒結(jié)后太陽能電池的效率，所以經(jīng)過清洗制絨工藝后的硅片表面絨面的大小、形態(tài)、均勻度以及硅片表面的光亮程度對整個電池片的生產(chǎn)和其最終轉(zhuǎn)換效率有著至關(guān)重要的影響。

現(xiàn)有技術(shù)中，在清洗制絨過程中，時常出現(xiàn)盛裝液體的槽體槽蓋不能及時打開，運送花籃的機械臂故障停止等現(xiàn)象，這就會導(dǎo)致此時清洗制絨出的硅片表面有藥液的殘留或者由于水分自然蒸發(fā)留下的水印，或輕微或較嚴(yán)重，這對后面的成產(chǎn)工藝造成很大影響，更制約著成品電池片的外觀合格率及最終的轉(zhuǎn)換效率。

因此，如何提供一種有效的清洗工藝對制絨工藝中的硅片進行有效清洗已成為目前業(yè)界亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種硅片清洗制絨裝置，以便對硅片進行有效清洗，從而進一步降低反射率，提高電池的性能。

本實用新型的目的將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：一種硅片清洗制絨裝置，包括去損傷槽體、第一溢流清洗槽、制絨槽體、第二溢流清洗槽、第一酸槽體、第三溢流清洗槽、機械臂、花籃和卡爪，六個槽體并排排列，所述機械臂水平移動地設(shè)置于各個槽體的上方，所述卡爪設(shè)置于所述機械臂上，所述機械臂上還一體連接有一由控制器控制的噴淋裝置，所述花籃的兩端均延伸設(shè)置有與所述卡爪卡接的延伸端，所述硅片放置于所述花籃中，所述機械臂、所述噴淋裝置和所述卡爪上下抬升運動時帶動所述花籃上下運動，實現(xiàn)放置在花籃中的硅片在各個槽體內(nèi)的清洗。

優(yōu)選地，所述6個槽體相互之間均設(shè)置有用于隔離的隔板。

優(yōu)選地，所述6個槽體上方均自動開合連接有一槽蓋。

優(yōu)選地，所述機械臂的兩端對稱固定設(shè)置有兩對卡爪，所述卡爪為倒7字型，每對所述卡爪的下端分別開設(shè)有一用于掛設(shè)所述花籃的延伸端。

優(yōu)選地，所述噴淋裝置上設(shè)置有噴嘴，所述噴嘴連接至清洗劑供給管路。

優(yōu)選地，所述噴淋裝置包括至少一根管路，每個所述管路上均開設(shè)有多個用于噴射的噴孔，每個所述管路為耐腐蝕的管路。

優(yōu)選地，還包括并排排列的第四溢流清洗槽、第二酸槽體和第三酸槽體。

本實用新型技術(shù)方案的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：本實用新型可以在正常生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，在不增加硅太陽電池生產(chǎn)步驟的前提下，最大限度地提高硅片經(jīng)過清洗制絨后的表面質(zhì)量，不增加工藝時間，不影響企業(yè)的產(chǎn)量，最終提高電池片性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明硅片清洗制絨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明硅片清洗制絨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

1---去損傷槽體,2---第一溢流清洗槽,3---制絨槽體,4---第二溢流清洗槽,5---第一酸槽體,6---第三溢流清洗槽,7---機械臂.8---卡爪,81---延伸端，9---噴淋裝置。

具體實施方式

本實用新型的目的、優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋。這些實施例僅是應(yīng)用本實用新型技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求保護的范圍之內(nèi)。

硅片制絨是硅太陽能電池加工過程中非常重要的一步，制絨不但可以形成陷光性好的絨面，還可以去除硅片表面損傷層，形成利于PN結(jié)平整性好的絨面。

本實用新型揭示了一種硅片清洗制絨裝置，如圖1和圖2所示，包括去損傷槽體1、第一溢流清洗槽2、制絨槽體3、第二溢流清洗槽4、第一酸槽體5、第三溢流清洗槽6、機械臂7、花籃和卡爪8，六個槽體并排等間距地排列，所述6個槽體相互之間均設(shè)置有用于隔離的隔板，所述6個槽體上方均自動開合連接有一槽蓋，該槽蓋的設(shè)置防止槽體中的藥液濺出，在本裝置中各個槽體都要保持清潔。所述機械臂7水平移動地設(shè)置于各個槽體的上方，所述機械臂7電性連接有一驅(qū)動裝置，所述機械臂7由該驅(qū)動裝置進行驅(qū)動，在本實施例中，所述驅(qū)動裝置優(yōu)選為伺服電機。

所述卡爪8設(shè)置于所述機械臂7上，在本實施例中，所述卡爪8與所述機械臂7同步運動，所述機械臂7上還一體連接有一由控制器控制的噴淋裝置9。實施例1：所述噴淋裝置9上設(shè)置有噴嘴，所述噴嘴連接至清洗劑供給管路，所述噴嘴噴灑清洗劑的方式可以有多種，例如高壓噴射、無壓自然重力下流或其他方式，在實際應(yīng)用過程中，可根據(jù)實際的工藝要求，選擇相應(yīng)的噴灑方式。實施例2：所述噴淋裝置9包括至少一根管路，所述管路由控制器控制，每個所述管路上均開設(shè)有多個用于噴射的噴孔，具體地，每個所述管路上開設(shè)有一排用于噴射的噴孔，兩排噴孔之間成45度，該角度的設(shè)置使所述噴嘴對硅片的噴曬效果更均勻。每個所述管路自動通水，對花籃中的電池片進行清潔，稀釋前道的藥液，每個所述管路為耐腐蝕的管路。每個所述管路上分別設(shè)置有一感應(yīng)裝置，該感應(yīng)裝置用于感應(yīng)所述機械臂和所述花籃在運動過程中的間隔，如果該間隔大于設(shè)定值，所述管路就自動噴水并對花籃中的硅片進行清洗。所述感應(yīng)裝置可為紅外感應(yīng)器或光電感應(yīng)器，在本實施例中，所述感應(yīng)裝置優(yōu)選為紅外感應(yīng)器。所述噴淋裝置可有多種實現(xiàn)方式，不局限于本技術(shù)方案中所提供的的這幾種方式。

具體地，所述機械臂的兩端對稱固定設(shè)置有兩對卡爪，所述花籃的兩端均延伸設(shè)置有與所述卡爪8卡接的延伸端81，所述卡爪為倒7字型，每對所述卡爪的下端分別開設(shè)有一用于掛設(shè)所述花籃的延伸端81。所述硅片放置于所述花籃中，所述花籃中可放置多個硅片，所述機械臂7、所述噴淋裝置9和所述卡爪8上下抬升運動時帶動所述花籃上下運動，實現(xiàn)放置在花籃中的硅片在各個槽體內(nèi)的清洗。槽蓋打開，機械臂帶動卡爪向下運動抓取花籃，將花籃送到各個槽體里，然后，機械臂和卡爪并攏，將花籃留在槽體里；清洗時間達到后，槽蓋打開，機械臂和卡爪將花籃從槽體里取出。

當(dāng)機械臂上掛設(shè)的花籃時超過5分鐘未進水槽時，感應(yīng)裝置給控制器發(fā)信號，進而控制器控制每個所述管路自動通水，清潔電池片，稀釋前道的藥液。該清洗裝置還包括并排排列的第四溢流清洗槽、第二酸槽體和第三酸槽體。

本技術(shù)方案還揭示了一種硅片清洗制絨方法，包括如下步驟：

S1、槽蓋打開，所述機械臂向下運動將放置有硅片的花籃放置于所述去損傷槽體中進行清洗，該清洗時間為3min，所述去損傷槽內(nèi)的溶液為氫氧化鉀、雙氧水和純水的混合溶液，所述去損傷槽內(nèi)中的氫氧化鉀為500ML，雙氧水為16L，純水為160L，所述機械臂向上運動將放置有硅片的花籃從所述去損傷槽體中提起，槽蓋關(guān)閉之后所述噴淋裝置開始噴淋，所述噴淋裝置的水溫為60～70℃；

S2、所述機械臂水平移動將經(jīng)S1步驟后的硅片放置于第一溢流清洗槽中進行水洗，所述第一溢流清洗槽水洗的時間為3min；

S3、槽蓋打開，所述機械臂向下運動將動將經(jīng)S2步驟后的硅片放置于制絨槽體中進行清洗，清洗時間為15～30min，所述制絨槽體內(nèi)的溶液為氫氧化鉀、氫氧化鈉、異丙醇和添加劑的混合溶液，所述制絨槽體中的氫氧化鉀為500～600ML和添加劑，添加劑為堿性，里面主要為水、IPA、氫氧化鈉、弱鹽酸以及若干表面活性劑。所述機械臂向上運動將放置有硅片的花籃從所述制絨槽體中提起，槽蓋關(guān)閉之后所述噴淋裝置開始噴淋，所述噴淋裝置的水溫為65～75℃；

S4、所述機械臂水平移動將經(jīng)S3步驟后的硅片放置于第二溢流清洗槽中進行水洗，所述第一溢流清洗槽水洗的時間為2min；

S5、槽蓋打開，所述機械臂向下運動將放置有硅片的花籃放置于所述第一酸槽體中進行清洗，清洗時間為3min，所述酸槽體的溶液為氫氟酸，所述第一酸槽體中的氫氟酸為8L，所述機械臂向上運動將放置有硅片的花籃從所述第一酸槽體中提起，槽蓋關(guān)閉之后所述噴淋裝置開始噴淋，所述噴淋裝置的水溫為20～25℃，該酸洗步驟可中和前道的堿；

S6、所述機械臂水平移動將經(jīng)S5步驟后的硅片放置于第三溢流清洗槽中進行水洗，所述第一溢流清洗槽水洗的時間為2min。

該清洗方法還包括以下步驟：S7：所述機械臂水平移動將經(jīng)S6步驟后的硅片放置于第四溢流清洗槽中進行水洗，所述第四溢流清洗槽水洗的時間為2min；S8：所述機械臂水平移動將經(jīng)S7步驟后的硅片放置于所述第二酸槽體中進行水洗，所述第二酸槽體酸洗的時間為3min，所述第二酸槽體中的鹽酸為28L，該酸洗可中和前道的堿，去除多孔硅和金屬離子；S9：所述機械臂水平移動將經(jīng)S9步驟后的硅片放置于所述第三酸槽體中進行水洗，所述第三酸槽體酸洗的時間為3min，所述第三酸槽體中的氫氟酸為16L。HCL的作用是中和殘留在硅片表面的堿液，去除在硅片切割時表面引入的金屬雜質(zhì)，鹽酸具有酸和絡(luò)合劑的雙重作用，氯離子能與Fe3+、Pt2+、Au3+、Ag+、Cu+、Cd2+等金屬離子形成可溶于水的絡(luò)合物。HF的作用是去除在清洗過程中表面形成SiO2層，便于脫水，硅的疏水性要好于SiO2。

HCl、HF都是強腐蝕性的化學(xué)藥品，其固體顆粒、溶液、蒸汽會傷害到人的皮膚、眼睛、呼吸道，所以操作人員要按照規(guī)定穿戴防護服、防護面具、防護眼睛、長袖膠皮手套。一旦有化學(xué)試劑傷害了操作人員的身體，馬上用純水沖洗30分鐘，并送醫(yī)院就醫(yī)。

本實用新型可以在正常生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，在不增加硅太陽電池生產(chǎn)步驟的前提下，最大限度地提高硅片經(jīng)過清洗制絨后的表面質(zhì)量，不增加工藝時間，不影響企業(yè)的產(chǎn)量，最終提高電池片性能。本實用新型還提供了一種應(yīng)用于硅太陽電池的清洗制絨方法，此工藝可以在正常生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上對設(shè)備進行改進，使清洗制絨后的硅片表面清潔、顏色一致，提高硅太陽電池的的生產(chǎn)合格率和電性能。

本實用新型尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。