CN110112253A - 一种单晶制绒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单晶制绒工艺，主要涉及单晶制绒领域，包括步骤一：碱溶液清洗抛光；步骤二：超声波清洗；步骤三：臭氧水清洗；步骤四：水洗；步骤五：制绒；步骤六：水洗；步骤七：臭氧水清洗；步骤八：水洗；步骤九：酸溶液清洗；步骤十：水洗；步骤十一：慢拉提过滤；步骤十二：烘干；本发明通过在硅片前后清洗中增加臭氧水清洗和超声清洗工艺加强对硅片的清洗可以有效解决硅片上的白点和外观工艺异常，通过臭氧水清洗代替H2O2/KOH清洗，可以大幅降低生产成本，另根据生产的硅片源质量进行臭氧水清洗、超声波清洗、KOH/H2O2混合溶液多种清洗工艺方式的一键切换，最大限度实现工艺切换灵活性、保证产品质量、提高生产工艺的稳定性。
Description
技术领域
本发明主要涉及单晶制绒领域，尤其涉及一种单晶制绒工艺。
背景技术
光伏发电技术近年发展十分迅速，经过2018年530新政的降温，光伏公司进行了一轮洗牌行业也进一步得到规范，目前光伏行业更是呈现井喷式增长，一线光伏公司均已几GW的规模进行扩产，相应的对于光伏设备的需求也大幅增加，目前光伏设备多道工序已实现国产化，但是设备稳定性等各方面性能和国外进口设备厂家的差异还是较大。
单晶太阳电池是未来晶硅电池发展的趋势，单晶制绒作为第一道工序，制绒效果直接影响产能和最终的电池性能，单晶机台一般为多槽式的清洗设备，其上料端一般采用龙骨、传送带通过皮带传送，通过机械手将花篮在槽体间进行传送，常规单晶机台工艺稳定性较差，尤其在硅原片较脏的情况下，极易出现白点等制绒外观缺陷，直接影响最终产品的效率和外观良率，同时单晶工艺中的前后清洗采用的是KOH/H2O2混合溶液，初配液和过程补液（由于硅片反应会消耗槽内化学品浓度，每反应一批需要补加一定量化学品）H2O2的成本占制绒的成本比例太高。
针对此问题，本发明提出一种单晶制绒工艺，通过在前后清洗中增加臭氧水清洗工艺和超声清洗工艺加强对硅片的清洗可以有效解决以上白点和外观工艺异常，另通过臭氧水清洗代替KOH/H2O2混合溶液，可以大幅降低生产成本。基于本发明由于增加了两道工艺，可以避免槽式单晶制绒机台生产时容易出现的堵花篮问题，可以进一步提升产能和保障工艺稳定性。
发明内容
本发明解决了：
（1）常规单晶制绒工艺生产中易出现的白点和外观缺陷问题；
（2）降低了生产过程中的化学品使用成本；
（3）进一步提升了产能和避免了堵篮工艺稳定性更高的缺点。
本发明采用了如下技术方案，一种单晶制绒工艺，包括如下步骤：
步骤一：碱溶液清洗抛光，通过机械手提拉将盛放硅片的花篮放入碱溶液槽进行碱抛光去除硅片损伤层；
步骤二：超声波清洗，通过超声波清洗槽将所述步骤一残留的碱液进行清洗；
步骤三：臭氧水清洗，通过臭氧水清洗槽将硅片表面略大的颗粒杂质进行清洗；
步骤四：水洗，通过水洗槽将步骤三残留的臭氧水溶液进行清洗；
步骤五：制绒，通过制绒槽在溶液KOH及添加剂条件下制备硅片表面金字塔陷光结构；
步骤六：水洗，通过水洗槽将步骤五中残留的碱液清洗掉；
步骤七：臭氧水清洗，去除步骤五制绒时添加剂残留和其它有机脏污；
步骤八：水洗，将步骤七残留的臭氧水溶液进行清洗；
步骤九：酸溶液清洗，通过溶液HCL、HF清洗硅片表面颗粒及金属杂质；
步骤十：水洗，将步骤九中残留的酸溶液进行清洗；
步骤十一：慢拉提过滤，通过机械手将花篮慢慢抬起过滤硅片在步骤十中残留的多余水份；
步骤十二：烘干，将硅片通过烘干槽、鼓风机结合加热灯管进行烘干；
进一步的技术方案，所诉步骤二超声波清洗通过在槽体内的在线加热器将水温加热在30～80度，热水搭配超声波震荡可以对硅片表面杂质进行有效清洗。
进一步的技术方案，所述步骤一、步骤二之间及步骤六、步骤七之间可增加单独槽体盛装KOH、H2O2混合溶液，主要针对硅片原片质量较差较脏时使用，可自行一键开启或禁用保证灵活性。
进一步的技术方案，所述步骤三臭氧水盛装在臭氧水槽中，臭氧水槽包括有槽体部分、臭氧发生装置、混合装置，具体的所述臭氧发生装置，包括臭氧发生器、HCL补液系统（臭氧在酸性条件下更稳定溶解度更高）、控制系统、进气口、出气口、冷却水、浓度检测仪，高浓度臭氧气体和槽内去离子水在泵作用下通过气液混合塔充分混合再通入槽内，形成一个循环混合的过程，所述臭氧发生装置可以采用一对一即步骤三、步骤七分别配备一个臭氧发生器的方式，也可以选择一对二的模式，即一台臭氧发生器匹配两个臭氧水槽，这样可以进一步降低设备投入和生产成本。
进一步的技术方案，所述步骤五制绒槽位包含3～4个并联的制绒槽，由于制绒工序时间较长，设置多槽以确保产能。
附图说明
图1为本发明提出的一种单晶制绒工艺。
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。
一种单晶制绒工艺，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：碱溶液清洗抛光，通过机械手提拉将盛放硅片的花篮放入碱溶液槽进行碱抛光去除硅片损伤层；
步骤二：超声波清洗，通过超声波清洗槽将所述步骤一残留的碱液进行清洗；
步骤三：臭氧水清洗，通过臭氧水清洗槽将硅片表面略大的颗粒杂质进行清洗；
步骤四：水洗，通过水洗槽将步骤三残留的臭氧水溶液进行清洗；
步骤五；制绒，通过制绒槽在溶液KOH及添加剂条件下制备硅片表面金字塔陷光结构；
步骤六：水洗，通过水洗槽将步骤五中残留的碱液清洗掉；
步骤七：臭氧水清洗，去除步骤五制绒时添加剂残留和其它有机脏污；
步骤八：水洗，将步骤七残留的臭氧水溶液进行清洗；
步骤九：酸溶液清洗，通过溶液HCL、HF清洗硅片表面颗粒及金属杂质；
步骤十：水洗，将步骤九中残留的酸溶液进行清洗；
步骤十一：慢拉提过滤，通过机械手将花篮慢慢抬起过滤硅片在步骤十中残留的多余水份；
步骤十二：烘干，将硅片通过烘干槽、鼓风机结合加热灯管进行烘干。
进一步的所述步骤二超声波清洗通过在槽体内的在线加热器将水温加热在30～80度，热水搭配超声波震荡可以对硅片表面杂质进行有效清洗，进一步的所述步骤一、步骤二之间及步骤六、步骤七之间可增加单独槽体盛装KOH/H2O2混合溶液，主要针对硅片原片质量较差较脏时使用，可自行一键开启或禁用保证灵活性，进一步的所述步骤三臭氧水盛装在臭氧水槽中，臭氧水槽包括有槽体部分、臭氧发生装置、混合装置，具体的所述臭氧发生装置，包括臭氧发生器、HCL补液系统（臭氧在酸性条件下更稳定溶解度更高）、控制系统、进气口、出气口、冷却水、浓度检测仪，高浓度臭氧气体和槽内去离子水在泵作用下通过气液混合塔充分混合再通入槽内，形成一个循环混合的过程，所述臭氧发生装置可以采用一对一将步骤三、步骤七分别配备一个臭氧发生器的方式，也可以选择一拖二的模式，一台臭氧发生器匹配两个臭氧水槽，这样可以进一步降低设备投入和生产成本，进一步的所述步骤五制绒槽位包含3～4个并联的制绒槽，由于制绒工序时间较长，设置多槽以确保产能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种单晶制绒工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：碱溶液清洗抛光，通过机械手提拉将盛放硅片的花篮放入碱溶液槽进行碱抛光去除硅片损伤层；
步骤二：超声波清洗，通过超声波清洗槽将所述步骤一残留的碱液进行清洗；
步骤三：臭氧水清洗，通过臭氧水清洗槽将硅片表面略大的颗粒杂质进行清洗；
步骤四：水洗，通过水洗槽将步骤三残留的臭氧水溶液进行清洗；
步骤五：制绒，通过制绒槽在溶液KOH及添加剂条件下制备硅片表面金字塔陷光结构；
步骤六：水洗，通过水洗槽将步骤五中残留的碱液清洗掉；
步骤七：臭氧水清洗，去除步骤五制绒时添加剂残留和其它有机脏污；
步骤八：水洗，将步骤七残留的臭氧水溶液进行清洗；
步骤九：酸溶液清洗，通过溶液HCL、HF清洗硅片表面颗粒及金属杂质；
步骤十：水洗，将步骤九中残留的酸溶液进行清洗；
步骤十一：慢拉提过滤，通过机械手将花篮慢慢抬起过滤硅片在步骤十中残留的多余水份；
步骤十二：烘干，将硅片通过烘干槽、鼓风机结合加热灯管进行烘干。
2.根据权利要求1所述的一种单晶制绒工艺，其特征是，所诉步骤二超声波清洗通过在槽体内的在线加热器将水温加热在30～80度，热水搭配超声波震荡可以对硅片表面杂质进行有效清洗。
3.根据权利要求1所述的一种单晶制绒工艺，其特征是所述步骤一、步骤二之间及步骤六、步骤七之间可增加单独槽体盛放KOH/H2O2混合溶液，主要针对硅片原片质量较差较脏时使用，可自行一键开启或禁用保证工艺灵活性。
4.根据权利要求1所述的一种单晶制绒工艺，其特征是，所述步骤三臭氧水盛装在臭氧水槽中，臭氧水槽包括有槽体部分、臭氧发生装置、混合装置，具体的所述臭氧发生装置，包括臭氧发生器、HCL补液系统（臭氧在酸性条件下更稳定溶解度更高）、控制系统、进气口、出气口、冷却水、浓度检测仪，高浓度臭氧气体和槽内去离子水在泵作用下通过气液混合塔充分混合再通入槽内，形成一个循环混合的过程，所述臭氧发生装置可以采用一对一模式所述步骤三、步骤七分别配备一个臭氧发生器的方式，也可以选择一对二的模式，一台臭氧发生器匹配两个臭氧水槽，这样可以进一步降低设备投入和生产成本。
5.根据权利要求1所述的一提高硅片清洗工艺，其特征是，所述步骤五制绒槽位包含3～4个并联的制绒槽，由于制绒工序时间较长，设置多槽以确保产能。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: No.106, Xixian Road, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant after: Wuxi kunsheng Intelligent Equipment Co., Ltd Address before: 214000 No. 30 Wanquan Road, Xishan economic and Technological Development Zone, Wuxi, Jiangsu Applicant before: WUXI KUNSHENG TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190809 |