CN109473385A - 亲水性测试装置、方法与太阳能电池制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种亲水性测试装置、方法与太阳能电池板的制备方法，本发明通过底板与透明板，可以实现对待测试硅片的承载，进而，针对于所承载的硅片，可以利用滴管将液体滴落到硅片上，通过透明板，可以看到液体在硅片表面扩散的情况，本发明通过滴管、底板、透明板，使得滴落的过程，以及观察的过程可便于实施，该过程不再仅依赖人的操作。本发明还通过在透明板设置刻度部，可为液体滴落后扩散的情况提供依据，使得观察的结果有依据可循，更可靠。

Description

亲水性测试装置、方法与太阳能电池制备方法

技术领域

本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种亲水性测试装置、方法与太阳能电池制备方法。

背景技术

光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危机、改善生态环境具有十分重要的意义。

在太阳能电池制备工艺流程中，刻蚀工序后将还未形成电池片的半成品硅片通过喷淋臭氧将其氧化，产品在组件端进行层压后能有效降低效率的衰减，提升组件产品的发电量。随着工艺技术的更新换代，观察刻蚀工序半成品硅片的氧化程度，需要测试氧化后硅片的亲水性，保证组件产品抗衰减程度。

现有的相关技术中，为了测试氧化后硅片的亲水性，需工作人员直接将水滴落到硅片表面，并观察水滴的扩散情况。其滴水的过程不易于实现，难以控制，同时，其对结果的观察只凭人的经验与主观观感，缺乏依据。可见，其测试的实施过程不便于实施，结果也不可靠。

发明内容

本发明提供一种亲水性测试装置、方法与太阳能电池制备方法，以解决测试的实施过程不便于实施，结果也不可靠的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种亲水性测试装置，用于在抗PID工艺后对待测试硅片进行清水性测试，所述的装置，包括：承载盒与滴管，所述承载盒包括底板、间隔设于所述底板上侧的透明板，所述透明板还设有至少一个孔部，所述滴管的头部的形状与所述孔部内壁的形状相匹配，以使得所述滴管嵌入所述孔部时，能够贴合于所述孔部的内壁，所述滴管在嵌入所述孔部时能够将其中的液体滴到所述底板上；所述透明板表面设有至少一个刻度部，每个刻度部匹配设于所述孔部对应的位置，所述底板与所述透明板之间的间隔用于装载供待测试的硅片。

可选的，所述滴管在不同结构状态下能够滴出不同量的液体。

可选的，所述滴管包括壳体、形成于所述壳体内的内腔、圆形的固定隔板、连接轴，以及固定环设于所述连接轴的活动隔板；所述连接轴依次穿过各固定隔板，所述固定隔板固定连接于所述内腔的内壁，每个活动隔板固定贴合于对应的一个活动隔板的一个表面；所述固定隔板沿所述内腔的长度方向间隔分布，以将所述内腔分隔成至少三个分腔；所述壳体的一端设有连通所述内腔的液体通口；

每个所述固定隔板均开设有能够流通液体的固定开口，每个所述活动隔板均开设有活动开口；所述连接轴能够带动所有活动隔板沿所述活动隔板对应的固定隔板的表面旋转；

所述活动隔板旋转至其打开位置时，对应的所述固定开口与所述活动开口产生重合，以形成连通相邻两个分腔的连通开口；

所述活动隔板旋转至其关闭位置时，对应的所述固定开口与所述活动开口不具有重合，以隔断相邻两个分腔；

不同的所述结构状态对应于当前所连通的分腔的不同数量。

可选的，不同固定隔板上所述固定开口的位置与尺寸均相同。

可选的，沿所述内腔的自远离所述液体通口的一端至靠近所述液体通口的一端的方向，所述活动开口的尺寸依次递减，不同活动隔板上活动开口沿所述连接轴周向的一端的位置相对于所述连接轴是相同的。

可选的，每个所述分腔的容量均是相同的。

可选的，所述滴管还包括旋钮部，所述旋钮部与所述连接轴直接或间接连接，并能够与所述连接轴同步绕所述连接轴的轴向旋转。

可选的，所述滴管还包括用于控制所述液体通口排出液体的控制部。

可选的，所述孔部为锥形孔。

可选的，所述刻度部用于在所述透明板的表面上标识出与所述孔部的中心的沿不同方向的间距。

根据本发明的第二方面，提供了一种亲水性测试方法，包括：利用第一方面及其可选方案涉及的亲水性测试装置对抗PID工艺后产生的待测试硅片进行亲水性测试。

根据本发明的第三方面，提供了一种太阳能电池制备方法，包括第二方面及其可选方案涉及的亲水性测试方法。

本发明提供的亲水性测试装置、方法与太阳能电池制备方法，通过底板与透明板，可以实现对待测试硅片的承载，进而，针对于所承载的硅片，可以利用滴管将液体滴落到硅片上，通过透明板，可以看到液体在硅片表面扩散的情况，可见，本发明通过滴管、底板、透明板，使得滴落的过程，以及观察的过程可便于实施，该过程不再仅依赖人的操作，进而，有利于实现液体滴落的可控，例如可实现滴落位置、角度、方式等的可控，在可选方案中，还可实现滴落液体的量的可控。

此外，本发明通过在透明板设置刻度部，可为液体滴落后扩散的情况提供依据，使得观察的结果有依据可循，更可靠。在可选方案中，由于刻度部能标识出与所述孔部的中心的沿不同方向的间距，可便于获悉滴落的液体在各个方向上的扩散情况。进而，通过刻度部，能够判断在相同时间内硅片各部位液体的扩散程度，从而判断硅片被氧化程度及表面氧化的均匀性，最终硅片制成电池片，组件产品降低衰减，提升发电量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中亲水性测试装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例中透明板的俯视示意图；

图3是本发明一实施例中透明板的局部示意图；

图4是本发明一实施例中滴管的结构示意图；

图5是本发明一实施例中旋转轴与活动隔板的结构示意图；

图6是本发明一实施例中其中之一活动隔板的结构示意图；

图7是本发明一实施例中其中之一固定隔板的结构示意图；

图8是本发明一实施例中活动隔板与固定隔板装配后的结构示意图一；

图9是本发明一实施例中活动隔板与固定隔板装配后的结构示意图二；

图10是本发明一实施例中滴管的头部结构的结构示意图一；

图11是本发明一实施例中滴管的头部结构的结构示意图二。

附图标记说明：

1-玻璃板；

2-底板；

3-孔部；

4-滴管；

401-壳体；

402-固定隔板；

403-活动隔板；

404-连接轴；

405-旋钮部；

406-头部结构；

407-活动开口；

408-固定开口；

409-连通开口；

410-液体通口；

411-排出通道；

412-挡块；

413-槽体；

5-侧板；

6-U形槽；

7-刻度部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1是本发明一实施例中亲水性测试装置的结构示意图；图2是本发明一实施例中透明板的俯视示意图。

请参考图1和图2，太阳能电池片的硅片亲水性测试装置，用于在抗PID工艺后对待测试硅片进行清水性测试，所述的装置，包括：承载盒与滴管4，所述承载盒包括底板2、间隔设于所述底板2上侧的透明板1，所述透明板1还设有至少一个孔部3，所述滴管4的头部的形状与所述孔部3内壁的形状相匹配，以使得所述滴管4嵌入所述孔部3时，能够贴合于所述孔部3的内壁，该头部可以为后文所涉及到的头部结构。所述滴管4在嵌入所述孔部3时能够将其中的液体滴到所述底板2上；所述底板2与所述透明板1之间的间隔用于装载供待测试的硅片。

所述的装置，可以理解为生产太阳能电池片过程中抗PID工艺后测试清水性的装置。目前光伏行业实现抗PID后，检测和控制抗PID效果，主要通过测试氧化膜，具体为测试硅片亲水性，其可理解为一种滴水扩散实验。而本发明涉及的装置主要应用于实现该种实验。

底板2，可以为任意的板结构，透明板1可以为任意可以使得光透过，进而使得相关人员可以自透明板1的一侧查看到另一侧的内容，同时，该透明板1的透明度可以是任意的，例如可以为100％的透明度。此外，透明板1也可具有一定的颜色，例如黄色、灰色等等。

通过底板与透明板，可以实现对待测试硅片的承载，进而，针对于所承载的硅片，可以利用滴管将液体滴落到硅片上，通过透明板，可以看到液体在硅片表面扩散的情况，可见，本发明通过滴管、底板、透明板，使得滴落的过程，以及观察的过程可便于实施，该过程不再仅依赖人的操作，进而，有利于实现液体滴落的可控，例如可实现滴落位置、角度、方式等的可控，在可选方案中，还可实现滴落液体的量的可控。

所述透明板1表面设有至少一个刻度部7，每个刻度部7匹配设于所述孔部3对应的位置。刻度部7可理解为任意以刻度的方式表征透明板1上各位置相对于孔部3的相对位置的结构，其中一种方式中，刻度部7可以为亚克力材质的。

其中一种实施方式中，所述刻度部7可以具体用于在所述透明板1的表面上标识出相距所述孔部3的中心的沿不同方向的间距。该不同方向可以指互相垂直的四个方向，进而，通过刻度部7可以表征出液体扩散时各方向上距离孔部3中心的具体距离。

还需指出，扩散情况与亲水性的关系，可根据本领域对亲水性的常规定义理解，由于现有相关技术也是通过滴水来确定清水性的，故而，即便不对亲水性与扩散情况的关系进行描述，本领域技术人员也可以明确知悉根据各液体在所述硅片上的扩散情况与设于所述透明板的对应的刻度部，确定所述待测试硅片的亲水性的具体逻辑。

现有相关技术中，测试氧化后硅片的清水性，大部分人员直接将水滴落到硅片表面，水量无法控制，水量扩散及硅片表面氧化均匀性无法直观确认，最终影响电池片在组件后抗衰减程度。

本实施例中，通过刻度部，能够判断在相同时间内硅片各部位液体的扩散程度，从而判断硅片被氧化程度及表面氧化的均匀性，最终硅片制成电池片，组件产品降低衰减，提升发电量。

其中，硅片厚度可以为200±20μm，尺寸可以为156.75±0.5mm，经过刻蚀工序烘干槽后利用臭氧喷淋使其氧化，当液体滴落在表面会进行扩散，亲水性较好。

其中的液体，可以为清水。

图3是本发明一实施例中透明板的局部示意图。

请参考图3，所述孔部3可以为锥形孔，其可便于滴管4在滴落液体时对其方向与位置进行限定。同时，孔部3最窄处的孔径可以与滴管4的排出通道411的排出口的尺寸可以相匹配。

孔部3深度可以为5mm，滴管4头部插入锥形的孔部3后离内槽底部距离为10mm，每个锥形的孔部上表面圆心为中心点，可制作刻度部，其中每个刻度间距为1mm，便于判断水滴落在硅片表面扩散程度。该内槽可理解为底板2与透明板1间隔所形成的空间。

请参考图1，所述的装置还可包括三个侧板5，三个侧板5可半包围透明板1与底板2，其可帮助透明板1、底板2的定位，以及对底板2与透明板1间空间的保护。

图2和图3，透明板1的用于装载入硅片的一侧边缘设有U形槽6，其可便于硅片在承载盒中插入/拿取。

具体实施过程中，图示的承载盒的大小尺寸为200*200*20mm。单面材料厚度5mm，内槽高度为20mm，可便于被氧化的硅片放置，U形槽的直径可以为20mm。

其中一种实施方式中，所述滴管4在不同结构状态下能够滴出不同量的液体。其他可选实施方式中，滴管4也可不具有滴出不同量液体的功能，进而，通过滴液的次数对滴落液体的量进行控制

为了实现在不同结构状态下能够滴出不同量的液体，一种具体实施过程中，可通过不同尺寸腔体的配置，同时，各不同腔体可连通至同一个液体通口，进而，腔体与液体通口间的通路可以被控制通还是断。另一种具体实施过程中，可采用图4和图5所示实施方式实现该功能。

图4是本发明一实施例中滴管的结构示意图；图5是本发明一实施例中旋转轴与活动隔板的结构示意图。

请参考图4和图5，所述滴管4包括壳体401、形成于所述壳体401内的内腔、圆形的固定隔板402、连接轴404，以及固定环设于所述连接轴404的活动隔板403；所述连接轴404依次穿过各固定隔板402，所述固定隔板402固定连接于所述内腔的内壁，即其与壳体401固定连接，每个活动隔板403固定贴合于对应的一个活动隔板403的一个表面；所述固定隔板402沿所述内腔的长度方向间隔分布，该长度方向也可理解为滴管4的长度方向，以将所述内腔分隔成至少三个分腔；所述壳体401的一端设有连通所述内腔的液体通口。

图6是本发明一实施例中其中之一活动隔板的结构示意图；图7是本发明一实施例中其中之一固定隔板的结构示意图。

每个所述固定隔板402均开设有能够流通液体的固定开口408，每个所述活动隔板403均开设有活动开口407；所述连接轴404能够带动所有活动隔板403沿所述活动隔板403对应的固定隔板402的表面旋转，连接轴404与活动隔板403可以是一体的，也可以是装配成型的。

图8是本发明一实施例中活动隔板与固定隔板装配后的结构示意图一；

图9是本发明一实施例中活动隔板与固定隔板装配后的结构示意图二。

由于固定隔板402具有固定开口408，活动隔板403具有活动开口407，故而：

所述活动隔板403旋转至其打开位置时，参考图9，对应的所述固定开口408与所述活动开口407产生重合，以形成连通相邻两个分腔的连通开口409。

所述活动隔板403旋转至其关闭位置时，参考图8对应的所述固定开口与所述活动开口不具有重合，以隔断相邻两个分腔。

进而，不同的所述结构状态对应于当前所连通的分腔的不同数量。

其中，固定开口408绕其轴心的周向的第一角度可以为任意角度，为了便于与活动开口407配合，该角度可以为锐角；活动开口407绕其轴心的周向的第二角度可以为任意角度，例如可以为锐角、直角、钝角，以及大于180度的任意角度。同时，该第一角度与第二角度需相适配，该适配可理解为活动隔板403旋转时能够遮挡住固定开口408。

其中一种实施方式中，固定开口408与活动开口407的尺寸与位置需设置为能够使得各分腔随着连接轴404的转动依次连通，该依次可理解为先连通最靠近头部的两个分腔，再连通相邻的一个分腔与该两个分腔，以此类推。

为了实现该功能，具体实施过程中，不同固定隔板402上所述固定开口408的位置与尺寸均相同，其具体可理解为各固定开口408相对于壳体401的位置时固定的。沿所述内腔的自远离所述液体通口的一端至靠近所述液体通口的一端的方向，所述活动开口407的尺寸依次递减，其可如图5所示，不同活动隔板403上活动开口407沿所述连接轴404周向的一端的位置相对于所述连接轴是相同的，其可理解为活动开口407沿所述连接轴404周向具有两个边缘，即该活动开口407是该两个边缘形成的，其中任意之一边缘即为这里所称的一端。

其中，每个所述分腔的容量均是相同的。进而，通过旋转连接轴404，选定所需连通的分腔的数量后，即可确定当前滴管4的内腔所能装的液体的量，进而也确定了所能滴出的量。

其中一种实施方式中，所述滴管4还包括旋钮部405，所述旋钮部405与所述连接轴404直接或间接连接，并能够与所述连接轴404同步绕所述连接轴404的轴向旋转。

旋钮部405可以是与连接轴404固定连接的，例如一体成型或者装配而成。旋钮部405也可例如通过键结构、齿轮结构等与连接轴404连接，进而实现两者的同步旋转。

具体实施过程中，分腔的数量可以为6个，进而，通过尾部旋转可以从1档位调整至6档位，每个档位滴液量不同。

其中一种实施方式中，滴管4的液体通口410可直接用于排出液体，另一实施方式中，液体通口410还可连接头部结构406，该头部结构406可以为与孔部3形状匹配。

图10是本发明一实施例中滴管的头部结构的结构示意图一；图11是本发明一实施例中滴管的头部结构的结构示意图二。

请参考图10与图11，头部结构406内可具有排出通道411，该排出通道411可连通液体通口410，进而，通过排出通道411的一端，可将液体排出。

所述滴管4还可包括用于控制所述液体通口410排出液体的控制部。由于液体通口410需经排出通道411排出液体，故而，其中一种具体实施过程中，可直接控制液体通口410是否排出，另一具体实施过程中，也可控制排出通道411是否排出，两种过程产生的效果是一样的，均可满足用于控制液体通口410排出液体的描述，即均为以上实施方式所需描述的范围。

其中一种实施方式中，控制部可包括设于所述头部结构406的与排出通道411相连通的槽体413，以及能够沿该槽体413移动的挡块412，通过挡块412沿槽体413的移动，可将挡块412阻挡于排出通道411。

进而，挡块412不阻挡时，液体可排出，挡块412阻挡时，液体可不排出。对应于该实施方式，壳体401的尾部可设有用于通入液体的液体入口，进而可实现液体的存入与排出，例如，可在挡块412阻挡时，连通各分腔，进而将液体存入，然后调整所需连通的分腔，即所需排出的液体的量，。

该排出通道411的尺寸可较窄，或者槽体413与液体通口410的距离可较近，以保障隔板隔出的第一个分腔与进入排出通道411的部分的空间尺寸可以与其他分腔的尺寸基本保持不变。

另一实施方式中，也可通过压差将液体自液体通口410吸入到内腔中，进而，通过旋转部确定所需排出的液体的量，再按下尾部，使得液体排出，滴落到硅片上。

综上所述，本发明提供的亲水性测试装置、方法与太阳能电池制备方法，通过底板与透明板，可以实现对待测试硅片的承载，进而，针对于所承载的硅片，可以利用滴管将液体滴落到硅片上，通过透明板，可以看到液体在硅片表面扩散的情况，可见，本发明通过滴管、底板、透明板，使得滴落的过程，以及观察的过程可便于实施，该过程不再仅依赖人的操作，进而，有利于实现液体滴落的可控，例如可实现滴落位置、角度、方式等的可控，在可选方案中，还可实现滴落液体的量的可控。

此外，本发明通过在透明板设置刻度部，可为液体滴落后扩散的情况提供依据，使得观察的结果有依据可循，更可靠。在可选方案中，由于刻度部能标识出与所述孔部的中心的沿不同方向的间距，可便于获悉滴落的液体在各个方向上的扩散情况。进而，通过刻度部，能够判断在相同时间内硅片各部位液体的扩散程度，从而判断硅片被氧化程度及表面氧化的均匀性，最终硅片制成电池片，组件产品降低衰减，提升发电量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种亲水性测试装置，其特征在于，用于在抗PID工艺后对待测试硅片进行清水性测试，所述的装置，包括：承载盒与滴管，所述承载盒包括底板、间隔设于所述底板上侧的透明板，所述透明板还设有至少一个孔部，所述滴管的头部的形状与所述孔部内壁的形状相匹配，以使得所述滴管嵌入所述孔部时，能够贴合于所述孔部的内壁，所述滴管在嵌入所述孔部时能够将其中的液体滴到所述底板上；所述透明板表面设有至少一个刻度部，每个刻度部匹配设于所述孔部对应的位置，所述底板与所述透明板之间的间隔用于装载供待测试硅片。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滴管在不同结构状态下能够滴出不同量的液体。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述滴管包括壳体、形成于所述壳体内的内腔、圆形的固定隔板、连接轴，以及固定环设于所述连接轴的活动隔板；所述连接轴依次穿过各固定隔板，所述固定隔板固定连接于所述内腔的内壁，每个活动隔板固定贴合于对应的一个活动隔板的一个表面；所述固定隔板沿所述内腔的长度方向间隔分布，以将所述内腔分隔成至少三个分腔；所述壳体的一端设有连通所述内腔的液体通口；

每个所述固定隔板均开设有能够流通液体的固定开口，每个所述活动隔板均开设有活动开口；所述连接轴能够带动所有活动隔板沿所述活动隔板对应的固定隔板的表面旋转；

所述活动隔板旋转至其打开位置时，对应的所述固定开口与所述活动开口产生重合，以形成连通相邻两个分腔的连通开口；

所述活动隔板旋转至其关闭位置时，对应的所述固定开口与所述活动开口不具有重合，以隔断相邻两个分腔；

不同的所述结构状态对应于当前所连通的分腔的不同数量。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，不同固定隔板上所述固定开口的位置与尺寸均相同；沿所述内腔的自远离所述液体通口的一端至靠近所述液体通口的一端的方向，所述活动开口的尺寸依次递减，不同活动隔板上活动开口沿所述连接轴周向的一端的位置相对于所述连接轴是相同的。

5.根据权利要求3至4任一项所述的装置，其特征在于，每个所述分腔的容量均是相同的。

6.根据权利要求3至4任一项所述的装置，其特征在于，所述滴管还包括旋钮部，所述旋钮部与所述连接轴直接或间接连接，并能够与所述连接轴同步绕所述连接轴的轴向旋转。

7.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述孔部为锥形孔。

8.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述刻度部用于在所述透明板的表面上标识出与所述孔部的中心的沿不同方向的间距。

9.一种亲水性测试方法，其特征在于，利用权利要求1至8任一项所述的亲水性测试装置对抗PID工艺后产生的待测试硅片进行亲水性测试。

10.一种太阳能电池制备方法，其特征在于，包括权利要求9所述的亲水性测试方法。