CN108716019A - 一种新湿法花篮的预处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新湿法花篮的预处理方法，包括以下步骤：（a）使用臭氧发生器产生臭氧，产生的臭氧经过超纯水管道进入臭氧盐酸槽内，臭氧浓度控制在1～100ppm；（b）盐酸浓度控制在0.01～10mol/L，臭氧盐酸槽内药液温度控制在20～50℃，臭氧与盐酸在臭氧盐酸槽内通过鼓泡方式混合均匀；（c）将新湿法花篮浸入臭氧盐酸槽内药液中，浸泡时间24h以上即可；本发明可以取代现有碱液槽预处理新湿法花篮，能够帮助生产企业充分利用好现有槽式制绒机，提高槽式制绒机的利用效率，提高生产进度，从而提高生产企业的经济效益。

Description

一种新湿法花篮的预处理方法
技术领域
本发明属于太阳能电池用硅片制绒技术领域，具体涉及一种新湿法花篮的预处理方法。
背景技术
在晶体硅太阳能单晶电池生产中，使用槽式制绒机碱制绒形成绒面，将硅片放置在湿法花篮中，湿法花篮浸泡在碱液中，硅片与碱反应形成绒面。在制绒过程中，硅片通过湿法花篮的卡齿放置在湿法花篮中，碱液在硅片与卡齿接触位置处较难与硅片充分接触，碱液在该位置处化学反应动力学阻力较大，同时由于新湿法花篮自身具有的疏水性，碱液很难及时传输到湿法花篮卡齿处的硅片区域，造成反应不均匀，导致绒面形成不均匀，从而产生花篮印，导致硅片的外观不良。
为改善此情况，现有技术中，一般会将新湿法花篮放入碱液中浸泡，改善新湿法花篮的疏水性，使新湿法花篮亲水性变好，使得碱液和湿法花篮卡齿处的硅片接触充分，反应均匀，反应形成的绒面均匀，从而减轻花篮印，改善硅片外观。
然而，在晶体硅太阳能单晶电池生产中，需要使用大量的湿法花篮，仅以现有槽式制绒机的碱液槽进行预处理新湿法花篮，每次预处理新湿法花篮数量有限，耗费时间会较长，同时占用碱液槽，影响生产进度，从而影响生产企业的经济效益。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种新湿法花篮的预处理方法，可以取代现有碱液槽预处理新湿法花篮，能够帮助生产企业充分利用好现有槽式制绒机，提高槽式制绒机的利用效率，提高生产进度，从而提高生产企业的经济效益。
本发明的目的是这样实现的：一种新湿法花篮的预处理方法，包括以下步骤：
（a）使用臭氧发生器产生臭氧，产生的臭氧经过超纯水管道进入臭氧盐酸槽内，臭氧浓度控制在1～100ppm；
（b）盐酸浓度控制在0.01～10mol/L，臭氧盐酸槽内药液温度控制在20～50℃，臭氧与盐酸在臭氧盐酸槽内通过鼓泡方式混合均匀；
（c）将新湿法花篮浸入臭氧盐酸槽内药液中，浸泡时间24h以上即可。
优选的，所述臭氧与盐酸在臭氧盐酸槽内通过泵浦循环以及氮气鼓泡方式混合均匀。
优选的，所述臭氧盐酸槽为槽式制绒机自带臭氧盐酸槽。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
（1）采用臭氧和盐酸预处理新湿法花篮，经实验验证与比对，能够完全达到现有碱液预处理新湿法花篮的浸泡效果，两者的预处理时间都在24h以上即可符合花篮印减轻的生产要求；
（2）采用臭氧和盐酸预处理新湿法花篮，搭配现有碱液槽预处理新湿法花篮，能够加快新湿法花篮的预处理速度，提高生产效率；
（3）采用臭氧和盐酸预处理新湿法花篮，可充分利用现有槽式制绒机自带臭氧盐酸槽的生产空闲时间来预处理新湿法花篮，无需增加槽式制绒机，不会增加生产成本，给企业带来经济负担，相反提高了现有槽式制绒机的利用效率，同时搭配碱液槽，有效增加槽式制绒机每次预处理新湿法花篮数量，提高了生产进度，从而提高了生产企业的经济效益。
附图说明
图1是本发明的臭氧发生器和臭氧盐酸槽的连接示意图。
图2是本发明的花篮印的外观图。
图3是本发明的花篮印的显微镜放大图。
图4是本发明的臭氧盐酸槽经不同时间预处理后的花篮印外观图。
图5是本发明的碱液槽经不同时间预处理后的花篮印外观图。
图中：1、臭氧发生器 2、臭氧浓度显示 3、臭氧浓度调节 4、氧气 5、冷却水 6、超纯水管道 7、臭氧盐酸槽 8、新湿法花篮。
具体实施方式
应理解，槽式制绒机一经出厂后，结构就已经固定，其自带的碱液槽和臭氧盐酸槽数量也随之固定，仅依靠原有碱液槽预处理新湿法花篮，每台槽式制绒机每次预处理新湿法花篮数量有限，对于制绒所需要的大量湿法花篮，会延长生产进度，影响生产效率，而且槽式制绒机价格昂贵，动则上千万，重新购置是一般生产企业所无法承受的经济负担，因此寻找其他的适合现有槽式制绒机实施的新湿法花篮预处理方法，充分利用现有槽式制绒机，提高现有槽式制绒机的使用效率，不失为一种明智的选择。
应理解，槽式制绒机的碱液槽可用于预处理新湿法花篮，也可用于硅片制绒，但两者不能同时使用，预处理新湿法花篮时不能进行硅片制绒，进行硅片制绒时不能预处理新湿法花篮，而且两者对于碱液浓度和工艺时间是不同的。
应理解，槽式制绒机的臭氧盐酸槽原本仅用于清洗硅片表面，当不需要进行硅片表面清洗时，处于闲置状态，降低了槽式制绒机的使用效率。
应理解，花篮为硅片载具，由于经过药液被称为湿法花篮，硅片放置于湿法花篮中放入碱液槽制绒，湿法花篮未经使用前称为新湿法花篮，新湿法花篮由于没有进行预处理，其亲水性不好，使得硅片和新湿法花篮的卡齿处药液无法充分接触硅片，从而造成卡齿处产生花篮印，造成硅片的外观不良。另外，其他工序中使用的花篮只装载硅片，不经过药液，成为干法花篮。
应理解，使用碱液浸泡方式预处理新湿法花篮时，碱液温度控制在75～85℃，碱液浓度控制在5～15%，浸泡时间24h以上。
如图1所示，本发明提供的一种新湿法花篮的预处理方法，包括以下步骤：
（a）使用臭氧发生器1产生臭氧，产生的臭氧经过超纯水管道6进入臭氧盐酸槽7内，臭氧浓度控制在1～100ppm。具体而言，臭氧发生器1可采用高压电离臭氧发生器或紫外光激发臭氧发生器，但不局限于这两种臭氧发生器，比方说采用高压电离发生器产生臭氧，是通过高压电离将氧气4分解形成臭氧，冷却水5用于维持臭氧发生器1的恒温工作状态，工作时，氧气压力控制在2～3bar，冷却水压力控制在3～5bar，冷却水温度控制在15～20℃，通过高压电离发生器的臭氧浓度调节3控制臭氧浓度在1～100ppm，同时臭氧浓度显示于高压电离发生器的臭氧浓度显示2上。
（b）盐酸浓度控制在0.01～10mol/L，臭氧盐酸槽7内药液温度控制在20～50℃，臭氧与盐酸在臭氧盐酸槽7内通过鼓泡方式混合均匀。具体而言，盐酸浓度可通过盐酸和水的配方及按比例添加盐酸量、水量进行控制。具体而言，臭氧盐酸槽7内药液温度通过冷热水循环和加热棒进行控制。
（c）将新湿法花篮8浸入臭氧盐酸槽7内药液中，浸泡时间24h以上即可，浸泡时间越长越好，一般浸泡24h以上即可符合硅片制绒的生产要求。
优选的，臭氧与盐酸在臭氧盐酸槽7内通过泵浦循环以及氮气鼓泡方式混合均匀。具体而言，臭氧通过超纯水管道6进入臭氧盐酸槽7，通过泵浦循环和氮气鼓泡来增加药液的均匀性，使预处理更为均匀，使新湿法花篮表面的亲水性改善得更为均匀。
优选的，臭氧盐酸槽为槽式制绒机自带臭氧盐酸槽，槽式制绒机可利用自带臭氧盐酸槽7预处理新湿法花篮，提高使用效率。
如图2所示，圈中不一样的区域就是花篮印。
如图3所示，左边一个个三角向金字塔一样的是正常的硅片绒面，硅片外观正常，而右边那种一大块的就是花篮印，因为卡齿处药液与硅片的接触不好所以绒面没有长出来，硅片外观不良。
本发明对槽式制绒机自带的臭氧盐酸槽7和碱液槽预处理新湿法花篮进行了实验验证与对比，实验统计情况如下表所示：
氧气压力/bar 冷却水压力/bar 冷却水温度/℃ 臭氧浓度/ppm 盐酸槽温度/° 盐酸浓度摩尔/升 浸泡时间/h 效果（看外观）
实验1 2 3 16 6 25 0.5 4 有明显花篮印
实验2 2 3 16 6 25 0.5 8 有明显花篮印
实验3 2.5 3 18 9 30 1 4 有明显花篮印
实验4 2.5 3 18 9 30 1 12 有明显花篮印
实验5 2.7 4 18 10 35 2 12 有明显花篮印
实验6 2.7 4 18 10 35 2 20 有轻微花篮印
实验7 3 4.5 17 12 40 1.5 12 有明显花篮印
实验8 3 4.5 17 12 40 1.5 24 基本无花篮印
由此可以看出，如图4和图5所示，将新湿法花篮同时且分别浸入臭氧盐酸槽7和碱液槽中，依次预处理4h、8h、12h、16h、20h、24h，所得湿法花篮用于硅片制绒，硅片制绒后所得的花篮印外观图基本一样，且都在24h时达到硅片制绒的生产要求，说明使用臭氧盐酸槽7预处理新湿法花篮与原有的碱液槽预处理新湿法花篮可以达到同样的预处理效果，也说明臭氧盐酸槽7可与碱液槽一起搭配用于新湿法花篮的预处理，并且两者预处理时间和减轻花篮印效果相同。
那么，以12台槽式制绒机且一台槽式制绒机自带3个碱液槽和2个臭氧盐酸槽7为例，一个碱液槽可放4个新湿法花篮，一个臭氧盐酸槽7可放4个新湿法花篮，一台槽式制绒机24小时用碱液只能预处理12个新湿法花篮，而加上臭氧盐酸槽7后能处理20个新湿法花篮，那么12台槽式制绒机一天能够多处理96个新湿法花篮，预处理好满足生产需要的2000个花篮，同时使用碱液槽和臭氧盐酸槽7能够节省约5.5天的时间，而这5.5天的时间又能增加很多产能，创造利润，从而提高生产进度，提高生产企业的经济效益。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
氧气压力/bar 冷却水压力/bar 冷却水温度/℃ 臭氧浓度/ppm 盐酸槽温度/° 盐酸浓度摩尔/升 浸泡时间/h 效果（看外观）
实施例1 2 3 15 6 25 0.5 24 基本无花篮印
实施例2 2 3 16 6 25 0.5 24.2 基本无花篮印
实施例3 2.5 3 18 9 30 1 24.5 基本无花篮印
实施例4 2.5 3 18 9 30 1 24.8 基本无花篮印
实施例5 2.7 4 18 10 35 2 25 几乎无花篮印
实施例6 2.7 4 18 10 35 2 25.5 几乎无花篮印
实施例7 3 4.5 17 12 40 1.5 26 无花篮印
实施例8 3 4.5 17 12 40 1.5 26.5 无花篮印
实施例9 3 5 20 30 45 5 27 无花篮印
实施例10 3 5 20 50 50 10 28 无花篮印
由此可以看出，预处理时间24h以上即可达到硅片制绒基本无花篮印的生产要求，而且预处理时间越长，花篮印越不明显，25h以上几乎无花篮印，26h以上无花篮印。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种新湿法花篮的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）使用臭氧发生器产生臭氧，产生的臭氧经过超纯水管道进入臭氧盐酸槽内，臭氧浓度控制在1～100ppm；
（b）盐酸浓度控制在0.01～10mol/L，臭氧盐酸槽内药液温度控制在20～50℃，臭氧与盐酸在臭氧盐酸槽内通过鼓泡方式混合均匀；
（c）将新湿法花篮浸入臭氧盐酸槽内药液中，浸泡时间24h以上即可。
2.根据权利要求1所述的新湿法花篮的预处理方法，其特征在于：所述臭氧与盐酸在臭氧盐酸槽内通过泵浦循环以及氮气鼓泡方式混合均匀。
3.根据权利要求1所述的新湿法花篮的预处理方法，其特征在于：所述臭氧盐酸槽为槽式制绒机自带臭氧盐酸槽。
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