CN109727895A - 一种晶体硅金属清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶体硅金属清洗设备，包括制绒槽，所述制绒槽左端面安装水洗槽一，所述水洗槽一左端面安装碱洗槽，所述碱洗槽左端面安装水洗槽二，所述水洗槽二左端面安装酸洗槽，所述酸洗槽左端面安装水洗槽三，且酸洗槽通过水管连接循环泵，所述酸洗槽内部安装喷淋管，且酸洗槽前端面下侧安装排放阀门，所述喷淋管通过连接管与循环泵相连接，所述酸洗槽后端面上侧安装加液管一，所述加液管一另一端安装截止阀，所述截止阀通过水管连接热交换器，所述热交换器通过加液管二连接储液桶，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：将扩孔工序提前有利于药液的浸入，采用喷淋加循环排放可降低金属盐浓度的累积。

Description

一种晶体硅金属清洗设备

技术领域

本发明是一种晶体硅金属清洗设备，属于黑硅制备技术领域。

背景技术

银铜双离子体系黑硅制备原理HF、H2O2、金属离子(电负性高于硅的)及硅存在的条件下发生化学反应，金属离子催化双氧水氧化硅颗粒，HF持续对二氧化硅进行刻蚀；金属颗粒单质持续沉积成核变大，促进硅表面形成一定形貌的腐蚀坑，从而实现降低硅片反射率的目的。由于湿法黑硅制备使用重金属银，铜以及镍等电负性高的元素。形成腐蚀坑后，金属颗粒容易沉积在腐蚀坑的底部，而且由于电负性比硅高不容易清洗。清洗需要解决金属沉积，避免污染。常规处理金属颗粒采用硝酸或者氢氟酸的溶液，当金属盐浓度较高时容易产生二次沉积。目前，金属辅助刻蚀(湿法黑硅)去除金属单质主要采用硝酸、氨水或乙胺醇等。氨水/乙二胺/乙胺醇去除银离子的效果较好，但由于氨氮类的废水管制，因此如何彻底清洗金属提高制绒槽药液的寿命是黑硅工艺需要解决的迫切问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种晶体硅金属清洗设备，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明可降低金属盐浓度的累积，节省硝酸的用量，对氨水和双氧水的消耗较低。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种晶体硅金属清洗设备，包括制绒槽，所述制绒槽左端面安装水洗槽一，所述水洗槽一左端面安装碱洗槽，所述碱洗槽左端面安装水洗槽二，所述水洗槽二左端面安装酸洗槽，所述酸洗槽左端面安装水洗槽三，且酸洗槽通过水管连接循环泵，所述酸洗槽内部安装喷淋管，且酸洗槽前端面下侧安装排放阀门，所述喷淋管通过连接管与循环泵相连接，所述酸洗槽后端面上侧安装加液管一，所述加液管一另一端安装截止阀，所述截止阀通过水管连接热交换器，所述热交换器通过加液管二连接储液桶。

进一步地，所述喷淋管安装有两组，两组所述喷淋管对称安装在酸洗槽内部左右两端面。

进一步地，所述水洗槽二内部左端面安装喷水管且喷水管通过法兰连接供水系统。

进一步地，所述水洗槽三内安装注氮管且注氮管法兰连接氮气罐。

进一步地，所述热交换器通过管道连接热水管道。

本发明的有益效果：本发明的一种晶体硅金属清洗设备，因本发明排放阀门、循环泵以及喷淋管，该设计采用加热稀硝酸或者浓硝酸进行单质溶解，利用循环泵进行喷淋，达到工艺设定时间或者一定数量后，打开排放阀门将液体快速排出5-10s，然后进行再次稀硝酸补液及加热处理，采用喷淋加循环排放可降低金属盐浓度的累积，同时节省了硝酸的用量，由于金属累积浓度低，对氨水和双氧水的消耗也降低，清洗干净的黑硅片，避免了后续扩散和烧结高温金属对光伏电池载流子的影响，制备的黑硅电池漏电低，电性能参数优。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种晶体硅金属清洗设备的结构示意图；

图中：1-制绒槽、2-水洗槽一、3-碱洗槽、4-水洗槽二、5-排放阀门、6-循环泵、7-酸洗槽、8-水洗槽三、9-喷淋管、10-加液管一、11-热交换器、12-加液管二、13-储液桶、14-截止阀。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种晶体硅金属清洗设备，包括制绒槽1，制绒槽1左端面安装水洗槽一2，水洗槽一2左端面安装碱洗槽3，黑硅在制绒槽1内制绒后的绒面开口比较小，纳米簇较为明显，金属单质存在于细小的孔洞中使得硝酸无法有效去除，通过碱洗槽3中碱液修饰以后，多孔结构被去掉，绒面开口变大，对于银铜双离子体系使用氢氧化钾或氢氧化钾和双氧水进行扩孔，扩孔后的黑硅有利于药液的浸入，碱洗槽3左端面安装水洗槽二4，水洗槽二4左端面安装酸洗槽7，酸洗槽7左端面安装水洗槽三8，且酸洗槽7通过水管连接循环泵6，酸洗槽7内部安装喷淋管9，且酸洗槽7前端面下侧安装排放阀门5，喷淋管9通过连接管与循环泵6相连接，酸洗槽7后端面上侧安装加液管一10，加液管一10另一端安装截止阀14，截止阀14通过水管连接热交换器11，热交换器11通过加液管二12连接储液桶13，黑硅处于酸洗槽7中，采用加热稀硝酸或者浓硝酸进行单质溶解，循环泵6进行喷淋，达到工艺设定时间或者一定数量后，打开排放阀门5将液体快速排出5-10s，然后进行再次稀硝酸补液及加热处理，进行下一轮循环，采用喷淋加循环排放可降低金属盐浓度的累积，同时节省了硝酸的用量，由于金属累积浓度低，对氨水和双氧水的消耗也降低，清洗干净的黑硅，避免了后续扩散和烧结高温金属对光伏电池载流子的影响，制备的黑硅电池漏电低，电性能参数优。

喷淋管9安装有两组，两组喷淋管9对称安装在酸洗槽7内部左右两端面，两组喷淋管9的设计实现均匀喷洒硝酸溶液的目的。

水洗槽二4内部左端面安装喷水管且喷水管通过法兰连接供水系统，将喷水管通过法兰与供水系统相连接后，供水系统将水分通过喷水管喷洒在水洗槽二4内，实现对黑硅的喷淋水洗。

水洗槽三8内安装注氮管且注氮管法兰连接氮气罐，向水洗槽三8内加入硫化钠/硫化钾等将银离子进行沉淀，由于硫化银的溶解度低于氯化银，并且硫化银在溶液中的溶解度更低，水洗槽二4内通入氮气降低硫化钠水溶液在空气中会缓慢地氧化硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠以及多硫化钠，相比于氨水处理其槽内的金属离子浓度更低，进一步降低了后续酸洗(一般为氢氟酸和盐酸)的影响，酸洗槽7与水洗槽三8之间采用快速机械手转移黑硅，酸洗槽7与水洗槽三8的转移时间小于5s，减少黑硅在空气中暴露时间，降低银化物可能再次沉积成银单质的可能性，经过硫化物的沉积，使其排放含量远低于国标排放标准0.3mg/L，最终清洗烘干后，黑硅表面的银残留低于1PPB，完全不影响后续电池的效率。

热交换器11通过管道连接热水管道，通过管道将热交换器11与热水管道相连接，进而利用热交换器11对加入酸洗槽7内的硝酸溶液进行加热。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种晶体硅金属清洗设备，包括制绒槽，其特征在于：所述制绒槽左端面安装水洗槽一，所述水洗槽一左端面安装碱洗槽，所述碱洗槽左端面安装水洗槽二，所述水洗槽二左端面安装酸洗槽，所述酸洗槽左端面安装水洗槽三，且酸洗槽通过水管连接循环泵，所述酸洗槽内部安装喷淋管，且酸洗槽前端面下侧安装排放阀门，所述喷淋管通过连接管与循环泵相连接，所述酸洗槽后端面上侧安装加液管一，所述加液管一另一端安装截止阀，所述截止阀通过水管连接热交换器，所述热交换器通过加液管二连接储液桶。

2.根据权利要求1所述的一种晶体硅金属清洗设备，其特征在于：所述喷淋管安装有两组，两组所述喷淋管对称安装在酸洗槽内部左右两端面。

3.根据权利要求1所述的一种晶体硅金属清洗设备，其特征在于：所述水洗槽二内部左端面安装喷水管且喷水管通过法兰连接供水系统。

4.根据权利要求1所述的一种晶体硅金属清洗设备，其特征在于：所述水洗槽三内安装注氮管且注氮管法兰连接氮气罐。

5.根据权利要求1所述的一种晶体硅金属清洗设备，其特征在于：所述热交换器通过管道连接热水管道。