CN109830573A - 一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其包括槽体，盖板，由一级风槽、二级风槽、三级风槽构成的臭氧喷淋板，盖板与喷淋板固定成一体结构；置于槽体内部的硅片载片花篮；设置于载片花篮下方的抽气系统，所述的抽气系统包括一级抽风匀流板、二级抽风匀流板、漏斗形底板，所述漏斗形底板的两侧设置有抽气口，漏斗形底板的中部设有硅片碎片出口，其下设置有硅片碎片收集盒；所述槽体的两侧内壁设有多个感测顶部进气与底部排气压力的压力传感器。本发明的槽式臭氧处理系统，可广泛集成在目前的太阳电池产线的槽式清洗机中，达到更好的抗PID效果，且不用增加独立的抗PID机台，大幅度降低人力成本与生产成本。

Description

一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统。

背景技术

随着地球气候变化问题日益受到全世界的关注，清洁能源如利用太阳能进行发电的光伏发电越来越受到各国的重视，与相比传统的火力发电，影响光伏发电迅速普及的一个重要原因就是发电成本仍然比较高，而降低光伏发电成本的一个重要途径就是提高光伏发电的效率。

目前在光伏领域使用最多的是硅基板太阳电池，硅基板太阳电池的发电效率是与硅基板表面能够吸收到的太阳光的多少直接相关的。由于硅是间接带隙半导体，其对太阳光的反射率一般都在30%以上，因此，如何降低硅片表面的太阳光的反射率，让硅片表面尽可能多的吸收太阳光就成了提高硅基板太阳电池发电效率的关键因素。目前的工艺中，最常采用的工艺是利用强酸对硅表面进行腐蚀从而在硅表面形成“蠕虫”结构来降低硅片表面的反射率，这种工艺成本较低但效果不是特别好，另外强酸也会带来安全生产上的问题；最近几年，反应离子刻蚀（RIE 刻蚀）、等离子体刻蚀工艺得到了越来越多的使用，这种刻蚀方法形成的硅片绒面结构对光的反射率更低。为了提高太阳电池的转换效率，需要对表面制绒后的硅片进行有效的钝化，通过氧化法在硅表面形成二氧化硅薄膜，目前采用比较多的工艺是采用臭氧气体进行硅片钝化，即，使用气体喷淋设备将反应气体喷到硅片表面对表面进行处理，在硅片表面形成一层氧化膜，用于达到抗电位诱导衰减（抗PID）效果，但是需要独立的抗PID机台进行处理，经过湿法清洗机台后，再经过烘干或者甩干机进行表面干燥，再到独立机台中进行氧化处理，工艺流程比较复杂，氧化不均匀，抗PID效果较差，可能会导致良率降低，且需要增加人力与运行成本，不利于做整线自动化。

发明内容

鉴于目前的太阳电池硅片在表面处理过程中的不足，本发明的目的是提供一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，无需增加独立的抗PID机台，大幅度降低人力成本与生产成本；达到更好的抗PID效果。

为达到本发明的目的，本发明的一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其包括槽体，盖板，由一级风槽、二级风槽、三级风槽构成的臭氧喷淋板，所述的盖板与喷淋板固定成一体结构；置于槽体内部的硅片载片花篮，载片花篮搁置在槽体内的固定柱上；设置于载片花篮下方的抽气系统，所述的抽气系统包括一级抽风匀流板、二级抽风匀流板、漏斗形底板，所述漏斗形底板的两侧设置有抽气口，漏斗形底板的中部设有硅片碎片出口，其下设置有硅片碎片收集盒；所述槽体的两侧内壁设有多个感测顶部进气与底部排气压力的压力传感器。

优选的，所述的盖板为对开门设计，通过多个铰链与槽体连接；盖板上设有多个进气孔，盖板的中部设有把手。

再优选的，所述的一级风槽包括镂空部分，盲孔风槽以及设置在盲孔风槽中部的对称设置的第一通风孔，所述的第一通风孔与盖板上的进气孔相通。

再优选的，所述的二级风槽包括多个盲孔通风部，设置在盲孔通风部中间的第二通风孔以及设置在两侧及盲孔通风部之间的螺丝固定孔，所述的第二通风孔与一级风槽的盲孔风槽相通。

再优选的，所述的盲孔通风部呈矩形构造且均匀排布。

再优选的，所述的三级风槽上均匀分布有多个微通气孔以及螺丝固定柱，所述微通气孔与二级风槽的盲孔通风部相通，所述微通气孔的直径为0.5~1.2mm。

再优选的，所述的载片花篮为上端开口的框体结构，两长度方向的框体的内壁为锯齿形构造，框体的底部设有圆柱形托杆；载片花篮的两端的侧板上设有多个开孔，侧板的下端设有与固定柱配合的固定槽。

再优选的，所述的抽气系统的一级抽风匀流板上均匀设置有多个第一出气孔，所述第一出气孔的直径为5-8mm；二级抽风匀流板设于一级抽风匀流板的下方，其上均匀设置有多个第二出气孔，所述第二出气孔的直径为10-12mm。

再优选的，所述的碎片收集盒与底板的连接为抽拉式结构。

本发明的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，盖板采用对开门设计，并与由三级风槽构成的匀流喷淋板设置为一体，降低了槽体结构设计难度，增加机台易用性；多层匀流抽风系统可以使排风气流均匀，并设有碎片收集通道收集生产过程中产生的碎片，防止堵塞排风孔；通过槽体内部压力检测，控制槽体顶部进气与底部排气压力，从而控制气流均匀性。本发明的槽式臭氧处理系统，可广泛集成在目前的太阳电池产线的槽式清洗机中，达到更好的抗PID效果，且不用增加独立的抗PID机台，大幅度降低人力成本与生产成本。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中：

图1所示为本发明的一实施例的改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统的组成结构示意图；

图2所示为图1的槽式臭氧处理系统的盖板结构示意图；

图3所示为图1的槽式臭氧处理系统的喷淋板的结构示意图；

图4所示为图3的A-A截面结构示意图；

图5所示为图3的侧视结构示意图；

图6所示为图3的喷淋板的一级风槽的结构示意图；

图7所示为图3的喷淋板的二级风槽的结构示意图；

图8所示为图7的B-B截面结构示意图；

图9所示为图3的喷淋板的三级风槽的结构示意图；

图10所示为图9的C-C截面示意图；

图11所示为本发明的槽式臭氧处理系统的载片花篮的结构示意图；

图12所示为图11的载片花篮的左视结构示意图；

图13所示为本发明的槽式臭氧处理系统的排风系统的一级匀流板的结构示意图；

图14所示为本发明的槽式臭氧处理系统的排风系统的二级匀流板的结构示意图。

具体实施方式

结合附图本发明的结构特征、工作原理及优点详述如下。

参照图1所示的本发明的一实施例的改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统的组成结构示意图，所述的槽式臭氧处理系统包括槽体10，盖板12，由三级风槽构成的臭氧喷淋板20，所述的盖板12与喷淋板20固定成一体结构；置于槽体10内部的硅片载片花篮30，载片花篮30搁置在槽体内的固定柱16上；设置于载片花篮30下方的抽风系统，所述的抽风系统包括一级抽风匀流板42、二级抽风匀流板44，漏斗形底板18，所述漏斗形底板18的两侧设置有抽气口182，漏斗形底板的中部设有硅片碎片出口184，其下设置有硅片碎片收集盒19；所述槽体10的两侧内壁设有多个感测顶部进气与底部排气压力的压力传感器14。

参照图2所示，本发明的槽式臭氧处理系统的盖板12为对开门设计，其通过多个铰链121与槽体连接，其上设有多个进气孔123，盖板的中部设有把手125，方便盖板打开以便于对喷淋板进行维护、放置硅片载片花篮等。

图3至图5显示了由三级风槽（一级风槽22、二级风槽24、三级风槽26）构成的匀流喷淋板；参见图6，其为一级风槽22的结构示意图，其包括镂空部分221，盲孔风槽223以及设置在盲孔风槽223中部的对称设置的第一通风孔225，所述的第一通风孔225与盖板12上的进气孔123相通，风槽上下、左右对称设计且互相流通。

参见图7及图8所示的二级风槽24的结构示意图，其包括多个盲孔通风部241，设置在盲孔通风部241中间的第二通风孔242以及设置在两侧及盲孔通风部241之间的螺丝固定孔243，所述的第二通风孔242与一级风槽的盲孔风槽223相通。在一优选的实施方式中，所述的盲孔通风部241呈矩形构造且均匀排布。

参见图9及图10所示的三级风槽26的结构示意图，其上均匀分布有多个微通气孔261以及螺丝固定柱263，所述微通气孔261与二级风槽的盲孔通风部241相通，所述微通气孔261的直径为0.5~1.2mm。

本发明的槽式臭氧处理系统的臭氧喷淋板，采用三级风槽构成臭氧匀流机构，将臭氧气体依次通过一级风槽的细长条状风槽、二级风槽的多个块状通风部以及三级风槽的整面均匀设置的无数个微通气孔后再喷向硅片表面进行钝化处理工艺，可以保证处理气体在硅片片间的均匀性以及片内的均匀性，使不同的硅片表面以及同一硅片表面各个部分都尽可能的得到同样的工艺处理条件，提高硅片的钝化效果。另外，将臭氧喷气匀流系统与槽体盖板集成一体，可降低槽体结构设计难度，增加机台的易用性和适应性。

接着参见图11及图12，其示出了硅片载片花篮30的结构示意图，所述的载片花篮30为上端开口的框体结构，两长度方向的框体的内壁为锯齿形构造32，用以放置一个个的硅片并相互间隔；框体的底部设有圆柱形托杆36；载片花篮30的两端的侧板34上设有多个开孔341以利于臭氧气体能够均匀的充满整个载片花篮，侧板34的下端设有与固定柱16配合的固定槽346。所述的硅片载片花篮可以减小硅片与花篮的接触面积，从而降低花篮对硅片边缘的遮盖面积，使硅片表面氧化更均匀。

继续参见图13及图14，所述的臭氧抽气系统的一级抽风匀流板42均匀设置有多个第一出气孔421，所述第一出气孔421的直径为5-8mm；二级抽风匀流板44设于一级抽风匀流板42的下方，其上均匀设置有多个第二出气孔441，所述第二出气孔441的直径为10-12mm。抽风匀流板的下方设置由漏斗形底板18、抽气口182，碎片出口184以及碎片收集盒19构成的抽气及碎片收集通道，将抽气匀流板与碎片收集通道一体化设计，通过负压保护，在防止臭氧泄露的同时，还可以防止直径比较细小的碎片堵住出气孔，影响槽体内部的气压均匀性。碎片收集盒19与底板18的连接为抽拉式结构，可以方便收集盒的取出清理以及回放。

本发明的太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，在槽体内部不同位置设置多个压力传感器，顶部的压力传感器对进气气流进行实时检测，底部的压力传感器对抽气排风压力进行检测，压力传感器和控制系统相连，可以根据检测到的压力值调整臭氧进气流量和抽气排风流量，保证槽体内的臭氧气体的均匀性，从而保证硅片表面处理的一致性。

本发明的太阳电池硅片槽式臭氧处理系统的盖板为对开门设计，且盖板与臭氧喷淋板固定为一体，一方面降低槽体结构的设计难度，提高设备的易用性；另一方面，可以方面臭氧喷淋系统的维护，硅片载片花篮易于取放，也方便尺寸较大的硅片碎片的清理，操作方便。

本发明的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，盖板采用对开门设计，并与由三级风槽构成的匀流喷淋板设置为一体，可降低槽体结构设计难度，增加机台易用性；多层匀流抽风系统可以使排风气流均匀，通过底部结构设计，可收集生产过程中产生的碎片，防止堵塞排风孔；通过槽体内部压力检测，控制槽体顶部进气与底部排气压力，从而控制气流均匀性。本发明的槽式臭氧处理系统，可广泛集成在目前的太阳电池产线的槽式清洗机中，达到更好的抗PID效果，且不用增加独立的抗PID机台，大幅度降低人力成本与生产成本。

本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其特征在于，所述的槽式臭氧处理系统包括槽体，盖板，由一级风槽、二级风槽、三级风槽构成的臭氧喷淋板，所述的盖板与喷淋板固定成一体结构；置于槽体内部的硅片载片花篮，载片花篮搁置在槽体内的固定柱上；设置于载片花篮下方的抽气系统，所述的抽气系统包括一级抽风匀流板、二级抽风匀流板、漏斗形底板，所述漏斗形底板的两侧设置有抽气口，漏斗形底板的中部设有硅片碎片出口，其下设置有硅片碎片收集盒；所述槽体的两侧内壁设有多个感测顶部进气与底部排气压力的压力传感器。

2.如权利要求1所述的一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其特征在于，所述的盖板为对开门设计，通过多个铰链与槽体连接；盖板上设有多个进气孔，盖板的中部设有把手。

3.如权利要求2所述的一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其特征在于，所述的一级风槽包括镂空部分，盲孔风槽以及设置在盲孔风槽中部的对称设置的第一通风孔，所述的第一通风孔与盖板上的进气孔相通。

4.如权利要求3所述的一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其特征在于，所述的二级风槽包括多个盲孔通风部，设置在盲孔通风部中间的第二通风孔以及设置在两侧及盲孔通风部之间的螺丝固定孔，所述的第二通风孔与一级风槽的盲孔风槽相通。

5.如权利要求4所述的一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其特征在于，所述的盲孔通风部呈矩形构造且均匀排布。

6.如权利要求4或5所述的一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其特征在于，所述的三级风槽上均匀分布有多个微通气孔以及螺丝固定柱，所述微通气孔与二级风槽的盲孔通风部相通，所述微通气孔的直径为0.5~1.2mm。

7.如权利要求1所述的一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其特征在于，所述的载片花篮为上端开口的框体结构，两长度方向的框体的内壁为锯齿形构造，框体的底部设有圆柱形托杆；载片花篮的两端的侧板上设有多个开孔，侧板的下端设有与固定柱配合的固定槽。

8.如权利要求1所述的一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其特征在于，所述的抽气系统的一级抽风匀流板上均匀设置有多个第一出气孔，所述第一出气孔的直径为5-8mm；二级抽风匀流板设于一级抽风匀流板的下方，其上均匀设置有多个第二出气孔，所述第二出气孔的直径为10-12mm。

9.如权利要求1所述的一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统，其特征在于，所述的碎片收集盒与底板的连接为抽拉式结构。