專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱裝置和方法，尤其是一種用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置 和方法。
背景技術(shù)：
單晶硅片是制造太陽(yáng)電池的重要材料，在太陽(yáng)電池的生產(chǎn)過(guò)程中，需要將切割后 的單晶硅片去除因切割出現(xiàn)的損傷層并在單晶硅片表面制造絨面，使得單晶硅片可以較好 的吸收太陽(yáng)光熱?，F(xiàn)有技術(shù)中制造單晶硅片絨面和去除損傷層的方法主要是將切割工序后 的單晶硅片放入堿性或酸性處理水池中，然后通過(guò)加熱裝置給處理水池加熱，當(dāng)處理水池 溫度達(dá)到一定溫度后，一般是80°C，單晶硅片表面開(kāi)始發(fā)生化學(xué)變化，切割工序造成的損傷 層開(kāi)始脫落并且單晶硅片表面開(kāi)始出現(xiàn)小的凸起，當(dāng)這些小的凸起覆蓋整個(gè)單晶硅片表面 時(shí)，單晶硅片的絨面也就形成。所以為了要制得完整的絨面就必須使得處理水池中單晶硅 片表面各個(gè)點(diǎn)受熱均勻，但現(xiàn)有技術(shù)中的加熱裝置用三根加熱管進(jìn)行加熱，由于液體的熱 傳導(dǎo)速率比較慢，造成距加熱管近的地方溫度高，遠(yuǎn)的地方溫度低，而處理水池不同地方溫 度一般有1 3攝氏度的溫度差別，這就使得在一定的時(shí)間內(nèi)，在溫度適宜的地方，硅片絨 面已經(jīng)制成，而其他地方由于溫度不夠絨面還未形成，進(jìn)而不僅造成制絨時(shí)間的延長(zhǎng)和化 學(xué)品的消耗，而且也使得制成硅片的機(jī)械強(qiáng)度減少及后續(xù)工序中鋁苞的增多，進(jìn)而硅片報(bào) 廢率增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中不能給處理水池中的單晶硅片均勻加熱的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施 例提供一種用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置，該裝置不僅增加了加熱管的密度，而且可 以連續(xù)控制水溫，使槽體不同地方溫度只有0. 5 1°C的差別，從而可以顯著提高整個(gè)處理 水池溫度的均勻性。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于制造單晶硅片絨面的加熱 裝置，所述裝置包括電源端、開(kāi)關(guān)和設(shè)置在處理水池中的數(shù)個(gè)加熱管，所述加熱裝置還包括 移相調(diào)壓模塊和溫度控制器，所述移相調(diào)壓模塊通過(guò)所述開(kāi)關(guān)與電源端相連，所述溫度控 制器上的溫度傳感器設(shè)置于所述處理水池中，用于檢測(cè)所述處理水池中的水溫，所述溫度 控制器將所述溫度傳感器測(cè)得的水溫模擬值轉(zhuǎn)變成水溫?cái)?shù)字值并計(jì)算所述水溫?cái)?shù)字值對(duì) 應(yīng)的電流值，輸出所述電流值至所述移相調(diào)壓模塊，所述移相調(diào)壓模塊計(jì)算所述電流值對(duì) 應(yīng)的電壓值并輸出所述電壓值大小的電壓至每個(gè)加熱管中，以使所述加熱管根據(jù)所述電壓 發(fā)熱。本發(fā)明還提供一種用于制造單晶硅片絨面的方法，包括，檢測(cè)放置有所述單晶硅 片的處理水池中的水溫值；將所述水溫值轉(zhuǎn)換為數(shù)字參數(shù)并計(jì)算所述數(shù)字參數(shù)對(duì)應(yīng)的電流 值；計(jì)算所述電流值對(duì)應(yīng)的等效電壓值并根據(jù)所述電壓值給所述處理水池加熱。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于可以對(duì)處理水池中制絨液體的溫度進(jìn)行精確控制，使得單晶硅片上各點(diǎn)受熱均勻，從而縮短了制絨時(shí)間，減少了硅片減薄量，并且相應(yīng)的化學(xué)品使用量和電能損耗也大大減少。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為實(shí)施例二中對(duì)應(yīng)表1處理水池內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的分布圖。圖3為實(shí)施例三用于制造單晶硅片絨面的方法的示意流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例為一種對(duì)單晶硅片制絨處理水池中的溶液進(jìn)行加熱的技術(shù)，在所述 處理水池中放置有數(shù)個(gè)加熱管，通過(guò)連續(xù)的檢測(cè)水溫，從而給加熱管提供合適的加熱功率， 使得處理水池中的水溫一直保持在制造單晶硅片絨面的理想溫度，也保證了單晶硅片上各 個(gè)點(diǎn)受熱均勻。實(shí)施例一、如圖1所示，本實(shí)施例中的用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置包括電源端1、開(kāi)關(guān) 2、移相調(diào)壓模塊3、溫度控制器4和加熱管5，所述移相調(diào)壓模塊3通過(guò)開(kāi)關(guān)2與電源端1 連接，從而通過(guò)開(kāi)關(guān)2的閉合或斷開(kāi)控制供電，所述溫度控制器4上設(shè)置有溫度傳感器41， 可以放在處理水池中檢測(cè)水溫，所述移相調(diào)壓模塊3的輸入端與所述溫度控制器4的輸出 端連接，所述移相調(diào)壓模塊3的輸出端與數(shù)個(gè)所述相同規(guī)格的加熱管5統(tǒng)一連接，所述數(shù)個(gè) 相同規(guī)格的加熱管5被放置在所述處理水池中。當(dāng)所述處理水池中放置有單晶硅片進(jìn)行 絨面制造時(shí)，將所述加熱裝置的電源端接上電源，閉合開(kāi)關(guān)后，此時(shí)移相調(diào)壓模塊3輸出的 是全功率的電源電壓，因?yàn)榇藭r(shí)的水溫是常溫，所以溫度控制器4輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)常溫水溫 的一個(gè)電流值至所述移相調(diào)壓模塊3，所述移相調(diào)壓模塊3計(jì)算所述電流值對(duì)應(yīng)的電壓值， 即此時(shí)應(yīng)該是電源電壓值，此時(shí)移相調(diào)壓模塊3輸出的是全功率的電源電壓至數(shù)個(gè)加熱管 5中，使得加熱管5共同發(fā)熱使水溫升高。當(dāng)加熱到接近標(biāo)準(zhǔn)溫度后，就不能通過(guò)全功率的 電源電壓進(jìn)行后續(xù)加熱，所以必須降低電壓。此時(shí)所述溫度控制器4通過(guò)溫度傳感器41檢 測(cè)水溫，并根據(jù)檢測(cè)的值計(jì)算相應(yīng)的控制電流值(此時(shí)的控制電流值必定與常溫時(shí)傳輸?shù)?電流值不同)，發(fā)送所述控制電流至所述移相調(diào)壓模塊3，所述移相調(diào)壓模塊3則根據(jù)輸入 的電流值計(jì)算所述電流值對(duì)應(yīng)的電壓值并輸出所述電壓值大小的電壓至每個(gè)加熱管中，以 使所述加熱管5根據(jù)所述電壓降低發(fā)熱量，以使水溫平緩上升至制造單晶硅片絨面標(biāo)準(zhǔn)溫 度。由于處理水池中有數(shù)個(gè)加熱管5，所以整個(gè)處理水池的各點(diǎn)溫度也應(yīng)該幾乎是相同的， 所以單晶硅片上各個(gè)點(diǎn)的受熱也是幾乎相等的，故硅片上各點(diǎn)化學(xué)腐蝕速率相同，使得制 得的單晶硅片絨面質(zhì)量較高。上述實(shí)施例中為了更好的使處理水池均勻受熱，進(jìn)而使得處理水池中的單晶硅片 上各個(gè)點(diǎn)的受熱幾乎相等，可以將所述加熱管5均制作成U型，并相互等距的放置在所述處 理水池中。例如一般在標(biāo)準(zhǔn)處理水池(長(zhǎng)X寬X高=700X680X600毫米)中等距擺放 18支U型加熱管5。實(shí)施例二、
本實(shí)施例以實(shí)施例一為例，通過(guò)數(shù)字參數(shù)來(lái)詳細(xì)說(shuō)明。在放置有單晶硅片的NaOH 標(biāo)準(zhǔn)處理水池(長(zhǎng)X寬X高700 X 680 X 600毫米)中等距擺放18支U型加熱管5，這些 U型加熱管的輸入端均與移相調(diào)壓模塊3的輸出端連接，所述移相調(diào)壓模塊3通過(guò)開(kāi)關(guān)2與 電源端1相連。溫度控制器4輸出4 20mA連續(xù)的電流信號(hào)作為移相調(diào)壓模塊3的輸入信 號(hào)，控制移相調(diào)壓模塊3的輸出電壓，而所述移相調(diào)壓模塊3可根據(jù)輸入的4 20mA中任 意值計(jì)算出等效電壓值，并根據(jù)所述等效電壓值控制輸入加熱管5理想的電壓來(lái)加熱。當(dāng) 電源端1接上380V正弦交流電后，閉合開(kāi)關(guān)2，此時(shí)由于NaOH標(biāo)準(zhǔn)處理水池中的水溫是常 溫20°C，所以溫度控制器4根據(jù)檢測(cè)到的水溫模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值后再計(jì)算這個(gè)數(shù)字值對(duì) 應(yīng)的電流值，這時(shí)電流值應(yīng)該近似為20mA，輸出所述20mA電流信號(hào)至移相調(diào)壓模塊3，所述 移相調(diào)壓模塊3計(jì)算所述20mA電流的等效電壓，此時(shí)的等效電壓應(yīng)為380V，所以所述移相 調(diào)壓模塊3輸出380V的電壓至每個(gè)U型加熱管5中，使得所述的U型加熱管5以最大功率 進(jìn)行加熱。當(dāng)處理水池中的水溫接近單晶硅片制絨的標(biāo)準(zhǔn)溫度80°C時(shí)，溫度控制器4在檢 測(cè)到的水溫模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值后再計(jì)算這個(gè)數(shù)字值對(duì)應(yīng)的電流值，這時(shí)電流值為6mA，輸 出所述6mA電流信號(hào)至移相調(diào)壓模塊3，所述移相調(diào)壓模塊3計(jì)算所述6mA電流的等效電 壓，此時(shí)的等效電壓為10V，所以所述移相調(diào)壓模塊3輸出IOV的電壓至每個(gè)U型加熱管5 中，使得所述的U型加熱管5以保溫功率進(jìn)行加熱。此時(shí)單晶硅片表面開(kāi)始變化，前段工序 中因切割造成的損傷層開(kāi)始脫落并且硅片表面開(kāi)始均勻出現(xiàn)腐蝕形成的凸起，漸漸當(dāng)單晶 硅片整個(gè)表面都被凸起覆蓋時(shí)，所述的絨面也就形成了。圖2為本實(shí)施例中處理水池內(nèi)各個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)的分布圖，而表1為圖2中各個(gè)點(diǎn) 對(duì)應(yīng)的溫度值，由此可以看出使用本裝置后，處理水池內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的溫度幾乎相同，誤差在 0.5°C左右，遠(yuǎn)低于采用現(xiàn)有技術(shù)的加熱裝置時(shí)各點(diǎn)的溫度差值，這不僅不會(huì)影響單晶硅制 絨的質(zhì)量，而且大大降低制絨時(shí)間和化學(xué)品的消耗。而現(xiàn)有技術(shù)中各個(gè)點(diǎn)的溫度值則相差 較大，有些甚至都不到標(biāo)準(zhǔn)制絨溫度，所以這勢(shì)必會(huì)影響單晶硅制絨的質(zhì)量。 表 1需要說(shuō)明的是本實(shí)施例中的移相調(diào)壓模塊3是根據(jù)占空比來(lái)計(jì)算等效電壓的，即 可以對(duì)交流電中的單個(gè)相位進(jìn)行控制，使得每個(gè)加熱管都能獲得相同的電壓，進(jìn)而使得處 理水池內(nèi)的加熱更加均勻，保證了單晶硅片制絨的質(zhì)量。實(shí)施例三
本實(shí)施例為一種用于制造單晶硅片絨面的方法，如圖3所示，所述方法包括301、檢測(cè)放置有所述單晶硅片的處理水池中的水溫值；302、將所述水溫值轉(zhuǎn)換為數(shù)字參數(shù)并計(jì)算所述數(shù)字參數(shù)對(duì)應(yīng)的電流值；303、計(jì)算所述電流值對(duì)應(yīng)的等效電壓值并根據(jù)所述電壓值給所述處理水池加熱。本發(fā)明實(shí)施例中，先檢測(cè)放置有所述單晶硅片的處理水池中的水溫，再獲得所述 水溫對(duì)應(yīng)的電流值，最后根據(jù)所述電流值計(jì)算等效電壓值并根據(jù)所述電壓值給所述處理水 池加熱。這種方法可以通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)的參數(shù)連續(xù)的提供理想的加熱電壓參數(shù)，使得處理水 池內(nèi)的溫度可以一直保持在理想的制絨溫度，使溫度保持在比較穩(wěn)定的范圍，有效保證了 單晶硅片制絨的質(zhì)量。當(dāng)然，以上所述實(shí)施例是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和 潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置，包括電源端、開(kāi)關(guān)和設(shè)置在處理水池中的數(shù)個(gè)加熱管，其特征在于，所述加熱裝置還包括移相調(diào)壓模塊和溫度控制器，所述移相調(diào)壓模塊通過(guò)所述開(kāi)關(guān)與電源端相連，所述溫度控制器上的溫度傳感器設(shè)置于所述處理水池中，用于檢測(cè)所述處理水池中的水溫，所述溫度控制器將所述溫度傳感器測(cè)得的水溫模擬值轉(zhuǎn)變成水溫?cái)?shù)字值并計(jì)算所述水溫?cái)?shù)字值對(duì)應(yīng)的電流值，輸出所述電流值至所述移相調(diào)壓模塊，所述移相調(diào)壓模塊計(jì)算所述電流值對(duì)應(yīng)的電壓值并輸出所述電壓值大小的電壓至每個(gè)加熱管中，以使所述加熱管根據(jù)所述電壓發(fā)熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置，其特征在于，所述設(shè)置 在處理水池中的加熱管均為U型，并相互等距的設(shè)置在所述處理水池中。
3.一種用于制造單晶硅片絨面的方法，其特征在于，包括，檢測(cè)放置有所述單晶硅片的 處理水池中的水溫值；將所述水溫值轉(zhuǎn)換為數(shù)字參數(shù)并計(jì)算所述數(shù)字參數(shù)對(duì)應(yīng)的電流值； 計(jì)算所述電流值對(duì)應(yīng)的等效電壓值并根據(jù)所述電壓值給所述處理水池加熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置和方法，所述加熱裝置包括電源端、開(kāi)關(guān)和設(shè)置在處理水池中的數(shù)個(gè)加熱管，所述加熱裝置還包括移相調(diào)壓模塊和溫度控制器，所述移相調(diào)壓模塊通過(guò)所述開(kāi)關(guān)與電源端相連，所述溫度控制器上的溫度傳感器設(shè)置于所述處理水池中，用于檢測(cè)所述處理水池中的水溫，所述溫度控制器將所述溫度傳感器測(cè)得的水溫模擬值轉(zhuǎn)變成水溫?cái)?shù)字值并計(jì)算所述水溫?cái)?shù)字值對(duì)應(yīng)的電流值，輸出所述電流值至所述移相調(diào)壓模塊，所述移相調(diào)壓模塊計(jì)算所述電流值對(duì)應(yīng)的電壓值并輸出所述電壓值大小的電壓至每個(gè)加熱管中。本發(fā)明還提出一種利用上述加熱裝置進(jìn)行硅片絨面制造的方法。利用本發(fā)明的加熱裝置及制造方法，可以穩(wěn)定控制水溫，顯著提高整個(gè)處理水池溫度的均勻性，提高硅片表面制絨質(zhì)量，并降低制絨時(shí)間及節(jié)省化學(xué)溶液的使用量。
文檔編號(hào)G05D23/20GK101840956SQ20091012719
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者李春強(qiáng), 王廣軍 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)尚德太陽(yáng)能電力有限公司;無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司