CN108155118A - 一种多晶硅片清洗系统及其清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种多晶硅片清洗系统及其清洗方法，包括上料工位、清洗工位及下料工位，且三个工位均借助输送装置实现各个工位的连接，多晶硅片通过输送装置可从下料工位进入制绒槽，清洗工位依顺序设置有喷淋装置、擦拭装置及干燥装置，且喷淋装置、擦拭装置及干燥装置之间通过输送装置相连接；多晶硅片清洗系统还包括控制装置；输送装置、喷淋装置、擦拭装置及干燥装置均与控制装置相连接并受控制装置的控制。本发明清洗工位上设置有喷淋装置、擦拭装置及干燥装置，可以加大多晶硅表面的水分蒸发，减少对制绒槽内的化学试剂及制绒槽的污染，从而延长制绒槽内化学试剂的使用时间，另外可以缩短多晶硅电池片工艺的流程时间，从而提高生产效率。

Description

一种多晶硅片清洗系统及其清洗方法
技术领域
本发明涉及一种清洗系统及其清洗方法，尤其涉及一种用于制绒工序前的多晶硅片清洗系统，属于太阳能光伏技术领域。
背景技术
多晶硅太阳能电池兼具单晶硅电池的高转换效率和长的电池寿命以及非晶硅薄膜电池的材料制备工艺相对简化等优点的新一代电池，其工艺制造流程是：1、清洗湿法制绒；2、扩散制作PN结；3、背腐蚀去磷硅玻璃；4、PECVD镀膜；5、丝网印刷电极烧结；6、测试包装。
在多晶硅太阳能电池制造过程中，制绒作为太阳能电池生产中的第一道工序，其作用主要有两个：第一，制绒可以祛除硅片表面的杂质损伤层，而损伤层是在硅片切割过程中形成的表面晶格畸变，具有较高的表面复合。第二，制绒可以形成陷光绒面结构，从而使光线照射在硅片表面通过多次折射后，达到减少反射率的目的。因此，硅片表面制绒是关键的环节，制绒的效果直接影响了最终电池片的转换效率。
然而，由于多晶硅片在经过切片、研磨、倒角、抛光等加工工序后，表面已吸附了各种杂质，现阶段的做法是硅片经过纯水简单清洗，甚至不经清洗步骤直接进入制绒槽进行制绒，这样不但会污染制绒槽内的化学试剂，而且会影响制绒槽的洁净程度，从而影响制绒的腐蚀速率，造成制绒效果不佳。
综上所述，如何提供一种多晶硅片清洗系统及其清洗方法，使该清洗系统可以使制绒前的多晶硅片得到较彻底地清洗，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种多晶硅片清洗系统及其清洗方法，切割后的多晶硅片经过该清洗系统后，可以大大提高制绒化学试剂的腐蚀速率，减少对制绒槽的污染，提高电池片生产良率，从而降低生产成本。
本发明的技术解决方案是：
一种多晶硅片清洗系统，其位于箱体上、且固定设置在制绒槽的前序工位，其特征在于：所述多晶硅片清洗系统包括上料工位、清洗工位及下料工位，上料工位、清洗工位及下料工位均借助输送装置实现各个工位的连接，且多晶硅片通过所述输送装置可从所述下料工位进入所述制绒槽，所述清洗工位依顺序设置有喷淋装置、擦拭装置及干燥装置，且喷淋装置、擦拭装置及干燥装置之间通过输送装置相连接；
所述多晶硅片清洗系统还包括设置与箱体下方的控制装置；所述输送装置、所述喷淋装置、所述擦拭装置及所述干燥装置均设置在箱体上方且均与所述控制装置相连接并受控制装置的控制。
优选地，所述输送装置包括电机、多个中心轴以及多个滚轮，所述电机与多个所述中心轴相连接，并带动多个所述中心轴同方向旋转，所述滚轮位于所述中心轴的周向外侧且与所述中心轴同轴。
优选地，所述喷淋装置包括喷淋槽及喷淋机构，所述喷淋槽位于所述输送装置下方，所述喷淋机构位于所述输送装置上方；
所述喷淋机构包括进水管及多个喷淋管，多个所述喷淋管设置在所述进水管的下方且与所述进水管相连通。
优选地，所述喷淋管的喷淋方向为斜45度向下。
优选地，所述进水管上还设置有传感器。
优选地，所述擦拭装置位于所述输送装置的上方，所述擦拭装置包括旋转机构及擦拭海绵，所述擦拭海绵与所述旋转机构相连接。
优选地，所述旋转机构包括旋转电机与旋转杆，所述旋转电机与所述旋转杆相连接并带动旋转杆转动，所述旋转杆的周向外侧设置有所述擦拭海绵。
优选地，所述干燥装置位于所述输送装置的上方，所述干燥装置包括风机与热风刀，所述热风刀与所述风机相连接。
优选地，所述控制装置包括PLC控制系统及触摸屏，所述触摸屏与所述PLC控制系统电性连接。
一种使用上述多晶硅片清洗系统的清洗方法，包括如下步骤：
S1，将切割后的多晶硅片放置在上料工位的输送装置上；
S2，通过输送装置将多晶硅片输送到清洗工位，进水管上的传感器检测到多晶硅片移动到进水管下方时，喷淋管以斜45度向下的喷淋方向喷淋到多晶硅片的表面，而喷淋后的水流入输送装置下方的喷淋槽里；
S3，输送装置将多晶硅片输送到擦拭装置下方，旋转机构带动擦拭海绵旋转，擦拭海绵与多晶硅片表面接触，从而将多晶硅片表面的水分进行擦拭；
S4，输送装置将多晶硅片输送到干燥装置下方，热风刀里的热风加快多晶硅表面的水分蒸发；
S5，多晶硅片通过输送装置直接进入制绒槽。
本发明提供了一种多晶硅片清洗系统及其清洗方法，其优点主要体现在以下几个方面：
（1）本发明中的清洗工位上设置有喷淋装置，其中喷淋管采用45度向下倾斜，从而对多晶硅片的清洗效果更佳，可有效去除多晶硅片表面吸附的切割液及粉尘杂质。
（2）本发明中的清洗工位上设置有擦拭装置及干燥装置，可以加大多晶硅表面的水分蒸发，减少对制绒槽内的化学试剂及制绒槽的污染，从而延长制绒槽内化学试剂的使用时间，另外可以缩短多晶硅电池片工艺的流程时间，从而提高生产效率。
（3）本发明结构简单、性能可靠，采用PLC的控制系统，可实现较高的自动化程度，可适合大规模推广使用。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中，1－中心轴，2－滚轮，3－喷淋槽，4－喷淋机构，5－进水管，6－喷淋管，7－旋转杆，8－擦拭海绵，7－热风刀。
具体实施方式
一种多晶硅片清洗系统，用于制绒工艺前的多晶硅片的清洗，如图1所示，其位于箱体上、且固定设置在制绒槽的前序工位，所述多晶硅片清洗系统包括上料工位、清洗工位及下料工位，上料工位、清洗工位及下料工位均借助输送装置实现各个工位的连接，且多晶硅片通过所述输送装置可从所述下料工位进入所述制绒槽，所述清洗工位依顺序设置有喷淋装置、擦拭装置及干燥装置，且喷淋装置、擦拭装置及干燥装置之间通过输送装置相连接；
所述多晶硅片清洗系统还包括设置与箱体下方的控制装置（图中未示出）；所述输送装置、所述喷淋装置、所述擦拭装置及所述干燥装置均设置在箱体上方且均与所述控制装置相连接并受控制装置的控制。
其中，所述输送装置包括电机（图中未示出）、多个中心轴1以及多个滚轮2，所述电机与多个所述中心轴1相连接，并带动多个所述中心轴1同方向旋转，所述滚轮2位于所述中心轴1的周向外侧且与所述中心轴1同轴。电机为输送装置的驱动机构，该电机与本发明的控制装置电性连接。
作为本发明的一个改进，本发明设置有喷淋装置，该喷淋装置包括喷淋槽3及喷淋机构4，所述喷淋槽3位于所述输送装置下方，所述喷淋机构4位于所述输送装置上方。
而所述喷淋机构4包括进水管5及多个喷淋管6，多个所述喷淋管6设置在所述进水管5的下方且与所述进水管5相连通。所述喷淋管6的喷淋方向为斜45度向下。当然，喷淋管6的喷淋方向可以与多晶硅片在输送装置上的移动方向相同，也可以与多晶硅片在输送装置上的移动方向相反，且本技术领域工作人员可以根据实际情况自主选择喷淋角度，但是以喷淋方向为斜45度向下且与多晶硅片在输送装置上的移动方向相反的情况下，清洗效果更佳。
另外，所述进水管5上设置有传感器（图中未示出），当传感器检测到多晶硅片移动到进水管5的下方时，将检测信号传送给控制装置，控制装置将控制进水管5中水的通与断。
本技术领域工作人员还可根据需要在进水管5上还设置有用于测水量的流量计，可以实时监测水量的变化，从而可以调节喷淋水管的水流，有效去除多晶硅片表面吸附的切割液及粉尘杂质。
作为本发明的另一个改进，本发明设置有擦拭装置，所述擦拭装置位于所述输送装置的上方，所述擦拭装置包括旋转机构及擦拭海绵8，所述擦拭海绵8与所述旋转机构相连接。所述旋转机构又包括旋转电机与旋转杆7，所述旋转电机（图中未示出）与所述旋转杆7相连接并带动旋转杆7转动，所述旋转杆7的周向外侧设置有所述擦拭海绵8。其中旋转电机与控制装置电性连接并受控制装置的控制。
在本发明的实施例中，擦拭装置为旋转机构与擦拭海绵8，其中擦拭海绵8还可设置为吸水布。
作为本发明的第三个改进，本发明设置有干燥装置，所述干燥装置位于所述输送装置的上方，所述干燥装置包括风机（图中未示出）与热风刀9，所述热风刀9与所述风机相连接，而风机与控制装置电性连接。在本发明的实施例中，风机采用涡流风机，结合热风刀9与循环风的优点，在热风刀9的基础上增加热风循环回收利用的功能。可以加大多晶硅表面的水分蒸发，减少对制绒槽内的化学试剂及制绒槽的污染，从而延长制绒槽内化学试剂的使用时间，另外可以缩短多晶硅电池片工艺的流程时间，从而提高生产效率。
所述控制装置包括PLC控制系统及触摸屏，所述触摸屏与所述PLC控制
系统电性连接，可实现较高的自动化程度。
以下简述多晶硅片清洗系统的清洗方法：
S1，将切割后的多晶硅片放置在上料工位的输送装置上。
S2，通过输送装置将多晶硅片输送到清洗工位，进水管5上的传感器检测到多晶硅片移动到进水管5下方时，喷淋管6以斜45度向下的喷淋方向喷淋到多晶硅片的表面，而喷淋后的水流入输送装置下方的喷淋槽3里。
S3，输送装置将多晶硅片输送到擦拭装置下方，旋转机构带动擦拭海绵8旋转，擦拭海绵8与多晶硅片表面接触，从而将多晶硅片表面的水分进行擦拭。
S4，输送装置将多晶硅片输送到干燥装置下方，热风刀9里的热风加快多晶硅表面的水分蒸发。
S5，经过本发明的清洗系统，多晶硅片通过输送装置直接进入制绒槽，从而完成制绒工序前的清洗步骤。
本发明提供了一种多晶硅片清洗系统及其清洗方法，该清洗系统的清洗工位上设置有喷淋装置，其中喷淋管6采用45度向下倾斜，从而对多晶硅片的清洗效果更佳，可有效去除多晶硅片表面吸附的切割液及粉尘杂质。另外，本发明中的清洗工位上设置有擦拭装置及干燥装置，可以加大多晶硅表面的水分蒸发，减少对制绒槽内的化学试剂及制绒槽的污染，从而延长制绒槽内化学试剂的使用时间，另外可以缩短多晶硅电池片工艺的流程时间，从而提高生产效率。同时，本发明结构简单、性能可靠，采用PLC的控制系统，可实现较高的自动化程度，可适合大规模推广使用。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。

Claims (10)

1.一种多晶硅片清洗系统，其位于箱体上、且固定设置在制绒槽的前序工位，其特征在于：所述多晶硅片清洗系统包括上料工位、清洗工位及下料工位，上料工位、清洗工位及下料工位均借助输送装置实现各个工位的连接，且多晶硅片通过所述输送装置可从所述下料工位进入所述制绒槽，所述清洗工位依顺序设置有喷淋装置、擦拭装置及干燥装置，且喷淋装置、擦拭装置及干燥装置之间通过输送装置相连接；
所述多晶硅片清洗系统还包括设置与箱体下方的控制装置；所述输送装置、所述喷淋装置、所述擦拭装置及所述干燥装置均设置在箱体上方且均与所述控制装置相连接并受控制装置的控制。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅片清洗系统，其特征在于：所述输送装置包括电机、多个中心轴（1）以及多个滚轮（2），所述电机与多个所述中心轴（1）相连接，并带动多个所述中心轴（1）同方向旋转，所述滚轮（2）位于所述中心轴（1）的周向外侧且与所述中心轴（1）同轴。
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅片清洗系统，其特征在于：所述喷淋装置包括喷淋槽（3）及喷淋机构（4），所述喷淋槽（3）位于所述输送装置下方，所述喷淋机构（4）位于所述输送装置上方；
所述喷淋机构（4）包括进水管（5）及多个喷淋管（6），多个所述喷淋管（6）设置在所述进水管（5）的下方且与所述进水管（5）相连通。
4.根据权利要求3所述的一种多晶硅片清洗系统，其特征在于：所述喷淋管（6）的喷淋方向为斜45度向下。
5.根据权利要求3所述的一种多晶硅片清洗系统，其特征在于：所述进水管（5）上还设置有传感器。
6.根据权利要求1所述的一种多晶硅片清洗系统，其特征在于：所述擦拭装置位于所述输送装置的上方，所述擦拭装置包括旋转机构及擦拭海绵（8），所述擦拭海绵（8）与所述旋转机构相连接。
7.根据权利要求6所述的一种多晶硅片清洗系统，其特征在于：所述旋转机构包括旋转电机与旋转杆（7），所述旋转电机与所述旋转杆（7）相连接并带动旋转杆（7）转动，所述旋转杆（7）的周向外侧设置有所述擦拭海绵（8）。
8.根据权利要求1所述的一种多晶硅片清洗系统，其特征在于：所述干燥装置位于所述输送装置的上方，所述干燥装置包括风机与热风刀（9），所述热风刀（9）与所述风机相连接。
9.根据权利要求1所述的一种多晶硅片清洗系统，其特征在于：所述控制装置包括PLC控制系统及触摸屏，所述触摸屏与所述PLC控制系统电性连接。
10.一种使用如权利要求1~9任一所述的多晶硅片清洗系统的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将切割后的多晶硅片放置在上料工位的输送装置上；
S2，通过输送装置将多晶硅片输送到清洗工位，进水管（5）上的传感器检测到多晶硅片移动到进水管（5）下方时，喷淋管（6）以斜45度向下的喷淋方向喷淋到多晶硅片的表面，而喷淋后的水流入输送装置下方的喷淋槽（3）里；
S3，输送装置将多晶硅片输送到擦拭装置下方，旋转机构带动擦拭海绵（8）旋转，擦拭海绵（8）与多晶硅片表面接触，从而将多晶硅片表面的水分进行擦拭；
S4，输送装置将多晶硅片输送到干燥装置下方，热风刀（9）里的热风加快多晶硅表面的水分蒸发；
S5，多晶硅片通过输送装置直接进入制绒槽。
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