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      太陽(yáng)能電池用硅片的制絨前預(yù)處理方法和設(shè)備與流程

      文檔序號(hào):12332007閱讀:1094來(lái)源:國(guó)知局

      本發(fā)明屬于一種太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用金剛線切割的多晶硅片的處理方法。



      背景技術(shù):

      太陽(yáng)能電池片采用單晶硅或多晶硅經(jīng)過(guò)切割、清洗、酸洗、制絨、擴(kuò)散、蝕刻、成膜、印刷電極等工藝制作形成,傳統(tǒng)硅電池片分為單晶硅片和多晶硅片,以單晶硅片為主,單晶硅片采用砂漿切割,多晶硅片的價(jià)格低于單晶硅片,但是多晶硅片多采用金剛線切割形成,與單晶硅片相比更薄,更易碎,在切割過(guò)程中金剛線與硅片會(huì)在硅片表面形成一層致密的非晶硅,非晶硅無(wú)法用傳統(tǒng)的酸洗進(jìn)行制絨,必須改變工藝,采用堿制絨,因此太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠家必須對(duì)重新購(gòu)置堿洗設(shè)備進(jìn)行改造,這導(dǎo)致設(shè)備改造的成本增加。中國(guó)專利200510029562.X、201210091858.4、CN102832291A,公開(kāi)了在制絨前采用干砂對(duì)硅片噴砂處理的方法,然而其缺點(diǎn)是工作環(huán)境粉塵污染嚴(yán)重,噴砂過(guò)程必須在噴砂室中進(jìn)行,噴砂前需要對(duì)硅片表面進(jìn)行干燥,工藝過(guò)程復(fù)雜;中國(guó)專利CN201220148871.4公開(kāi)了一種硅片噴砂機(jī),該設(shè)備用于單晶硅片去除硅片背面雜質(zhì)時(shí)使用,并不適于去除多晶硅片表面的加工線痕和非晶硅組織。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      針對(duì)上述存在的技術(shù)不足,本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)處理的方法,能夠在酸洗步驟之前將硅片表面的非晶硅去除。

      為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:太陽(yáng)能電池用硅片的制絨前預(yù)處理方法,將砂粉與水混合形成的砂水混合液,用氣體加壓噴吹到硅片表面,使所述的砂水混合液對(duì)硅片表面進(jìn)行噴砂處理。

      優(yōu)選地,所述的砂粉取自碳化硅、二氧化硅、三氧化二鋁、金剛石中的一種或者任意兩種以上的混合物。

      優(yōu)選地,所述的砂粉的顆粒度為600-1500目。

      優(yōu)選地,所述的氣體為壓縮空氣,氣體壓力為2KG-6KG。

      優(yōu)選地,所述的砂水混合液與加壓氣體在一噴嘴內(nèi)合流后噴出。

      優(yōu)選地,所述的砂水混合液以2KG-4KG的壓力注入所述的噴嘴內(nèi)。

      優(yōu)選地,所述的噴嘴距離硅片50-200mm。

      優(yōu)選地,所述的噴嘴以30-90度傾角對(duì)硅片進(jìn)行噴砂。

      本發(fā)明的另一目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)粉塵污染的太陽(yáng)能電池用硅片處理設(shè)備。

      為達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)能電池用硅片處理設(shè)備,包括:用于沿著一條傳送路徑連續(xù)傳送太陽(yáng)能硅片的傳送帶、噴砂機(jī)構(gòu),所述的噴砂機(jī)構(gòu)包括:設(shè)置在傳送路徑上的噴嘴、用于提供砂水混合物的容器、壓縮氣體源,所述的容器和壓縮氣體源分別與噴嘴的內(nèi)腔相連通。

      優(yōu)選地,所述的噴砂機(jī)構(gòu)還包括連接所述的容器與噴嘴的增壓泵。

      優(yōu)選地,所述的容器內(nèi)還設(shè)置有攪拌機(jī)構(gòu)。

      優(yōu)選地,所述的噴嘴距離所述的傳送帶表面50-200mm。

      優(yōu)選地,所述的噴嘴與傳送帶表面之間呈30-90度夾角。

      優(yōu)選地,該太陽(yáng)能電池用硅片處理設(shè)備還包括水槽,所述的傳送帶設(shè)置在該水槽內(nèi),所述的水槽的底部開(kāi)設(shè)有回流孔,所述的回流孔與所述的容器相連通。

      優(yōu)選地,為調(diào)節(jié)噴砂力度和切削深度,所述的噴砂機(jī)構(gòu)還包括用于調(diào)節(jié)所述的壓縮氣源壓力的調(diào)節(jié)閥。

      本發(fā)明的有益效果在于:與干法噴砂工藝相比,本發(fā)明采用濕法對(duì)硅片表面噴砂處理,一方面改善了工作環(huán)境,減少了粉塵;另一方面,濕法噴砂工藝更容易控制切削深度,砂粉更容易回收;此外,濕法噴砂方法,由于水對(duì)硅片表面形成一定的壓應(yīng)力,壓應(yīng)力下可以減少裂紋的擴(kuò)散,從而降低碎片率,降低生產(chǎn)成本。

      附圖說(shuō)明

      附圖1為本發(fā)明的設(shè)備的原理圖。

      具體實(shí)施方式

      本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用硅片的制絨前預(yù)處理方法,是在制絨工序前,采用砂粉和水混合形成的砂水混合物,用加壓氣體打在硅片2表面,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)硅片表面的噴砂處理,去除硅片表面的非晶硅組織和金剛線切割的線痕。

      具體地說(shuō),該加壓氣體可以為壓縮空氣或二氧化碳?xì)怏w等,氣體壓力為2KG-6KG。本發(fā)明的砂粉采用碳化硅、二氧化硅、三氧化二鋁或金剛石中的任意一種或兩種及以上的混合物制作而成,顆粒度為600-1500目。砂粉預(yù)先與水在容器3中混合,形成砂水混合液,為防止砂粉沉淀分層,容器中最好設(shè)置攪拌裝置將砂水混合液不斷攪拌,然后將砂水混合液以2KG-4KG壓力注入噴嘴4中,加壓空氣同時(shí)也通入噴嘴中,噴嘴4的噴口朝向硅片,并且由于噴嘴外的大氣壓力僅為1KG,噴嘴內(nèi)的壓力大于外界壓力,因此加壓氣體與砂水混合液一起噴向硅片。

      用砂水混合物對(duì)硅片表面進(jìn)行噴砂處理的好處是在硅片表面形成一層水膜,而水膜的壓應(yīng)力可以阻止裂紋擴(kuò)散,降低碎片率,同時(shí)還避免了干粉噴砂的粉塵污染。

      本發(fā)明的方法可以通過(guò)調(diào)節(jié)氣體的壓力、改變砂水混合物中砂粉粒徑和濃度、以及通過(guò)改變砂水混合物的水壓,來(lái)調(diào)節(jié)噴砂的切削深度和噴砂速度。在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中,噴嘴距離硅片50-200mm,并以30-90度夾角傾斜向硅片噴砂。硅片在傳送帶上移動(dòng)的過(guò)程中,完成對(duì)一側(cè)表面的噴砂處理,處理完畢以后,通過(guò)翻片機(jī)構(gòu)將硅片翻轉(zhuǎn),對(duì)另一側(cè)進(jìn)行噴砂處理,去除表面的線痕和非晶硅組織。

      參見(jiàn)附圖1所示,本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用硅片處理設(shè)備,包括水槽、用于沿著一條傳送路徑連續(xù)傳送太陽(yáng)能硅片2的傳送帶1、噴砂機(jī)構(gòu),所述的噴砂機(jī)構(gòu)包括:設(shè)置在傳送路徑上的噴嘴4、用于提供砂水混合物的容器3、壓縮氣體源、連接容器3與噴嘴4的增壓泵5。噴嘴4上具有兩個(gè)入口和一個(gè)噴口,兩個(gè)入口分別是與容器3相連通的液體入口6和與壓縮氣體源相連通的氣體入口7。壓縮氣體源提供2KG-6KG壓力的氣體,當(dāng)壓縮氣體和砂水混合物同時(shí)被通入噴嘴4中,使噴嘴4內(nèi)的壓力增大,砂水混合物被加壓噴出,對(duì)傳送帶1上的硅片2進(jìn)行表面噴砂處理。

      砂粉和水預(yù)先在容器3內(nèi)混合,為防止砂水混合物沉淀分層,容器3內(nèi)還設(shè)置有攪拌機(jī)構(gòu),不停的對(duì)砂水混合物攪拌?;旌暇鶆虻纳八旌衔锿ㄟ^(guò)增壓泵5,以2KG-4KG的壓力通過(guò)液體入口6被注入噴嘴4中。

      該太陽(yáng)能電池用硅片處理設(shè)備還包括水槽,所述的傳送帶1設(shè)置在該水槽內(nèi),所述的水槽的底部與所述的容器相連通,使砂水混合液被循環(huán)利用(水槽、壓縮氣體源圖中未示出)。

      所述的噴嘴到硅片表面的距離D為50-200mm。所述的噴嘴與傳送帶表面之間的夾角α為30-90度,傳送帶1承載硅片2走過(guò)噴砂機(jī)構(gòu)時(shí),噴嘴4掃過(guò)硅片的表面,完成噴砂工作。

      本發(fā)明通過(guò)壓縮氣體對(duì)砂水混合液進(jìn)行增壓,可以避免單純使用砂水混合物進(jìn)行噴砂壓力過(guò)大、增加碎片的問(wèn)題,還可以避免使用干法噴砂粉塵過(guò)大的問(wèn)題。通過(guò)改變所投入砂粉的濃度和顆粒大小,可以調(diào)節(jié)切削深度,此外,還可以通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮氣體的壓力或增壓泵的壓力來(lái)調(diào)節(jié)噴砂力度和切削深度。

      上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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