CN101667608A - 晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统及方法 - Google Patents

晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统及方法，其输液管路(1)与储液箱(2)相连，储液箱(2)、泵(5)、至少3个反应槽(8)、储液箱(2)依次相连形成循环回路，所述的储液箱(2)依次通过泵(5)、手动阀门(6)、自动阀门(7)及流量计(9)与反应槽(8)相连，所述的储液箱(2)和反应槽(8)内部都有加热系统和液位传感器(10)，所述的储液箱(2)通过手动阀门(6)和自动阀门(7)与药液定量箱(11)相连。本发明储液箱将各反应槽连接起来，形成一个大容积的反应槽，降低了反应消耗及反应发热对药液浓度和药液温度的影响，提高了药液的均匀性，有效减少了补液时浓度的变化率。

Description

晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统及方法
技术领域
本发明属晶体硅太阳能电池片生产技术领域，特别是涉及一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统及方法。
背景技术
晶体硅太阳能电池片生产工艺过程中，需要采用制绒的工艺，其原理为利用混合化学药液与硅片反应在硅片表面形成织构化的形状。混合液的浓度和温度是否均匀直接影响制绒的效果，从而影响电池片的优劣性。
目前，保持制绒液浓度和温度均匀的常用方法有以下2种方式：
1、鼓泡+反应槽加热+手动补液
2、槽内循环+反应槽加热+手动补液
鼓泡的方式是通过管路将高压纯净气体均匀输送到槽体内部，利用气体的流动来搅拌液体，使混合液也流动起来，从而达到浓度均匀的目的。
槽内循环的方式是通过泵作为动力让反应槽内的液体流动起来，目前一般采用反应槽体内部做循环的方式。
在实践中发现，这两种方式对制绒混合液的浓度和温度均匀性控制效果一般，各槽体间药液浓度不相同，无法实现对自动补液的良好控制，自动化程度不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高制绒混合液的浓度和温度均匀性，改善工艺条件，从而提高电池片的品质晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统，包括输液管路、储液箱和反应槽，所述的输液管路与储液箱相连，储液箱、泵、至少3个反应槽、储液箱依次相连形成循环回路，所述的储液箱依次通过泵、手动阀门、自动阀门及流量计与反应槽相连，所述的储液箱和反应槽内部都有加热系统和液位传感器，所述的储液箱通过手动阀门和自动阀门与药液定量箱相连。
所述的输液管路中有自动阀门和流量计，其数目与药液配方中的药液种类相对应。
所述的加热系统包括加热器、温度传感器及温控器，加热器为不锈钢材质，表面经处理后具有耐腐蚀性。
所述的反应槽材质为不锈钢或PVDF或PP，槽体容积100-120L，槽内药液控制温度为75-85℃之间一值，槽内加热器功率为4KW，反应槽有低液位，高液位两个液位点。
所述的储液箱材质为不锈钢或PVDF或PP，箱体容积350-500L，箱内药液控制温度为75-85℃之间一值或高1-2℃，箱内加热器最大功率80KW，储液箱有空液位、低液位、工作低液位、工作高液位、高液位五个液位点。
所述的药液定量箱材质为不锈钢或PVDF或PP，槽体容积45L，箱内药液温度为室温，定量箱有低液位、工作液位、高液位三个液位点。
所述的泵为大流量耐高温耐腐蚀性泵，出口流量及扬程满足每分钟置换至少3个反应槽内液体至少一次；所述的手动阀门和自动阀门为耐高温耐腐蚀性手动隔膜阀及自动隔膜阀。
一种使用权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统的方法，包括下列步骤：
(1)系统根据药液配制需要从输液管路往储液箱注入DIW及各种药液；
(2)打开循环管路中各个阀门，启动泵工作，药液由储液箱-＞泵-＞反应槽-＞储液箱，形成循环回路，实现药液配比、混合和供给；
(3)循环管路中流量计监控各反应槽流量是否满足要求，确保反应槽药液均匀；正常循环过程时，开启反应槽及储液箱的加热器，将反应液加热升温，利用温控器控制反应液温度在需要的工艺点；
(4)当反应槽内药液消耗后，定量槽内的药液补充至储液槽，药液的补充量相当于槽内该药液损失量，补液频率按时间或按批次来控制。
有益效果
一、药液浓度均匀性好：本方法中各反应槽药液浓度均相同，晶体硅太阳能电池片制绒后的一致性好；
二、药液补液浓度变化率低：本方法中药液总容积为单个反应槽容积的6-8倍，补充相同容积的药液时，本方法的浓度变化率为现有补液方法的1/6-1/8；
三、药液温度变化率低：本方法中药液总容积为反应槽总容积的2-3倍，同一段时间内产生反应热对药液温度的影响，本方法的温度变化率为现有补液方法的1/2-1/3；
四、自动化程度高：本方法中加入自动补液功能，自动按需定时定量补充药液，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的机构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明方法的系统主要组成部分有：反应槽8，储液箱2，药液定量箱11，泵5，阀门，加热系统，流量计9，液位计10及管路系统。所述的反应槽8材质为不锈钢或PVDF或PP，槽体容积100-120L，槽内药液控制温度为75-85℃之间某一点，槽内加热器功率为4KW，反应槽8有低液位，高液位两个液位点；所述的储液箱2材质与反应槽一致，箱体容积350-500L，满足同时一次性供给多个反应槽，箱内药液控制温度与反应槽一致或高1-2℃，箱内加热器最大功率80KW，储液箱2有空液位、低液位、工作低液位、工作高液位、高液位五个液位点；所述定量箱11材质与反应槽一致，槽体容积45L，满足单次补液最大所需容量，箱内药液温度为室温，定量箱有低液位、工作液位、高液位三个液位点；所述泵5为大流量耐高温耐腐蚀性泵，出口流量及扬程满足每分钟置换多个反应槽内液体至少一次；所述阀门为耐高温耐腐蚀性手动隔膜阀及自动隔膜阀；所述加热系统包含加热器、温度传感器及温控器，加热器为不锈钢材质，表面经特殊处理，具有耐腐蚀性特性，温度传感器用于检测药液温度，温控器用于控制药液温度，满足控温精度1℃；所述流量计9为检测管路流量是否满足要求的装置，具有输入输出信号功能；所述液位计10为检测各槽体、箱体液位是否正常的装置，具有异常报警功能；所述管路系统为满足药液循环、自动补液功能的管道配置，根据需求不同作相应调整。
系统根据药液配制需要分别从输液管路往储液箱注入一定量的DIW、1#药液、2#药液、3#药液…..，然后打开循环管路中各个阀门，启动泵工作，药液由储液箱-＞泵-＞反应槽-＞储液箱，形成循环回路，实现药液配比、混合、供给功能。循环管路中流量计监控各反应槽流量是否满足要求，确保反应槽药液均匀。正常循环过程时，开启反应槽及储液箱的加热器，将反应液加热升温，利用温控器控制反应液温度在需要的工艺点。当反应槽内药液消耗后，定量槽内的药液补充至储液槽，药液的补充量相当于槽内该药液损失量，补液频率按时间或按批次来控制。
本发明通过储液箱将各反应槽连接起来，相当于形成一个大容积的反应槽，从而降低反应消耗及反应发热对药液浓度和药液温度的影响，提高药液的均匀性，并有效减少了补液时浓度的变化率，使反应一致性更好。

Claims (8)

1.一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统，包括输液管路(1)、储液箱(2)和反应槽(8)，其特征在于：所述的输液管路(1)与储液箱(2)相连，储液箱(2)、泵(5)、至少3个反应槽(8)、储液箱(2)依次相连形成循环回路，所述的储液箱(2)依次通过泵(5)、手动阀门(6)、自动阀门(7)及流量计(9)与反应槽(8)相连，所述的储液箱(2)、反应槽(8)及药液定量箱(11)内部都有加热系统和液位传感器(10)，所述的储液箱(2)通过手动阀门(6)和自动阀门(7)与药液定量箱(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统，其特征在于：所述的输液管路(1)中有自动阀门(7)和流量计(9)，其数目与药液配方中的药液种类相对应。
3.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统，其特征在于：所述的加热系统包括加热器(3)、温度传感器(4)及温控器，加热器(3)为不锈钢材质。
4.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统，其特征在于：所述的反应槽(8)材质为不锈钢或PVDF或PP，槽体容积100-120L，槽内药液控制温度为75-85℃之间一值，槽内加热器最大功率4KW，反应槽有低液位，高液位两个液位点。
5.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统，其特征在于：所述的储液箱(2)材质为不锈钢或PVDF或PP，箱体容积350-500L，箱内药液控制温度为75-85℃之间一值或高1-2℃，箱内加热器最大功率80KW，储液箱有空液位、低液位、工作低液位、工作高液位、高液位五个液位点。
6.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统，其特征在于：所述的药液定量箱(11)材质为不锈钢或PVDF或PP，槽体容积45L，箱内药液温度为室温，定量箱有低液位、工作液位、高液位三个液位点。
7.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统，其特征在于：所述的泵(5)为大流量耐高温耐腐蚀性泵，出口流量及扬程满足每分钟置换至少3个反应槽内液体至少一次；所述的手动阀门和自动阀门为耐高温耐腐蚀性手动隔膜阀及自动隔膜阀。
8.一种使用权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片制绒液的自动循环补液系统的方法，包括下列步骤：
(1)系统根据药液配制需要从输液管路往储液箱注入DIW及各种药液；
(2)打开循环管路中各个阀门，启动泵工作，药液由储液箱-＞泵-＞反应槽-＞储液箱，形成循环回路，实现药液配比、混合和供给；
(3)循环管路中流量计监控各反应槽流量是否满足要求，确保反应槽药液均匀；正常循环过程时，开启反应槽及储液箱的加热器，将反应液加热升温，利用温控器控制反应液温度控制在需要的工艺点；
(4)当反应槽内药液消耗后，定量槽内的药液补充至储液槽，药液的补充量相当于槽内该药液损失量，补液频率按时间或按批次来控制。
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