CN114413177B - 一种用于异常硅片的药液添加装置及其工艺 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于异常硅片的药液添加装置及其工艺，其安装于臭氧制绒机上且用于给粗抛槽主体自动加液以转换为双氧水清洗槽，所述药液添加装置包括：药液柜，且内部放置有存储双氧水药液的药液容器和用于控制药液容器往粗抛槽主体内输送双氧水药液的控制模组；药液输送管路，其设置于粗抛槽主体和药液容器之间，药液输送管路在控制模组的控制下自动将双氧水药液输送至粗抛槽主体内。本申请通过自动注入双氧水药液的管路设计，替代人工操作，规避了对产能的影响同时减少了由于人工操作带来的误差，并且对臭氧制绒机的工艺参数进行改进，降低了药液使用成本的同时，确保了硅片的品质，提升一次合格率。

Description

一种用于异常硅片的药液添加装置及其工艺

技术领域

本申请涉及单晶硅制绒领域，尤其涉及一种用于异常硅片的药液添加装置及其工艺。

背景技术

在太阳能光伏领域各技术工序中，制绒始终占据关键位置，在单晶电池制绒清洗设备中，硅片都是在槽中进行清洗和制绒的。

硅片在制绒前先经过预清洗槽将表面脏污清除，制绒机根据预清洗槽所用药液的不同可以分为双氧水制绒机和臭氧制绒机两种机台，经过对两种制绒机对比发现：对带脏污的原料片制绒时，臭氧制绒机的成片电池片较双氧水制绒机的外观脏片比例偏高。为了提高成片品质，需要优化臭氧制绒工艺参数和重新设计硬件，例如，提高臭氧预清洗时间，其相对能改善一部分制绒后脏片，但是会导致产能损失；或者，在粗抛槽主体采用手动补药相对也能改善一部分脏片，但是频繁加药又会造成制绒成本提高。

因此，制绒后脏片异常，通常采取的方式是，提高预清洗时间和手动加药管，但是无疑会增加生产成本和影响产能，并且即使重新换槽也不能从根本上解决臭氧制绒机容易出脏片的情况。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术中采用臭氧制绒机对带脏污的硅片按照正常工艺进行制绒时，容易出脏片的缺陷。

为此，本发明提供一种用于异常硅片的药液添加装置，采用该装置可以自动注入药液，改善脏片问题，同时可替代人工操作，降低手动加药带来的误差，其技术方案如下：

一种用于异常硅片的药液添加装置，其安装于臭氧制绒机上且用于给粗抛槽主体自动加液以转换为双氧水清洗槽，所述药液添加装置包括：药液柜，其设置于所述粗抛槽主体的一侧，且内部放置有存储双氧水药液的药液容器和用于控制药液容器往粗抛槽主体内输送双氧水药液的控制模组；药液输送管路，其设置于粗抛槽主体和药液容器之间，所述药液输送管路在控制模组的控制下自动将药液容器内的双氧水药液输送至粗抛槽主体内。

可选的，所述控制模组包括：隔膜泵，其用于将药液容器内的双氧水药液抽出，且在所述隔膜泵上设置有药液注入口和药液排出口；所述药液输送管路包括一端与药液注入口相接、另一端伸入药液容器中的第一药液输送管路以及一端与药液排出口相接、另一端与粗抛槽主体上的粗抛槽接入口相接的第二药液输送管路；

可选的，所述控制模组还包括：压缩气体管，其用于供压缩气体通过，且在所述压缩气体管上设置有控制压缩气体管中气路通断的压缩空气控制阀；所述隔膜泵上设置有压缩空气接入口，所述压缩气体管的一端与压缩空气接入口相接、另一端与气源相接；在所述压缩空气控制阀控制压缩气体管通路时，压缩空气从压缩气体管进入到隔膜泵内并驱动隔膜泵动作，实现将药液容器内的双氧水药液抽出；在所述压缩空气控制阀控制压缩气体管断路时，隔膜泵停止工作。

可选的，所述药液柜内部设置为上下两个相对独立的上空腔和下空腔，所述隔膜泵安装在上空腔内、药液容器安装在下空腔内。

本发明同时提供一种用于异常硅片的药液添加工艺，采用该药液添加工艺降低了药液使用成本的同时，还确保了硅片的品质，提升一次合格率。

因此本方案提供了一种用于异常硅片的药液添加工艺，所述药液添加工艺包括如下步骤：管路设置，采用所述的药液添加装置接入到臭氧制绒机的粗抛槽主体并往其内部自动添加双氧水药液，设置添加双氧水药液的初始用量和自补用量；对粗抛槽主体的药液用量、使用条件进行设置；对制绒槽的使用条件进行设置；保存工艺配方，并与正常工艺参数配方区分，在硅片异常时单独切换使用。

可选的，在保存工艺配方，并与正常工艺参数配方区分，在硅片异常时单独切换使用之后还包括测量硅片减重，制绒后硅片减重要求在减重前重量的±0.1g范围内，并记录数据。

可选的，设置双氧水药液的初始用量为7-9L、自补用量为1.2-1.4L。

可选的，对粗抛槽主体的使用条件进行设置包括对粗抛槽的温度、时间进行设置，其中粗抛槽时间在正常工艺时间基础上增加50-70s，粗抛槽温度在正常工艺温度基础上降低4℃-6℃。

可选的，对粗抛槽主体的药液用量进行设置包括对粗抛槽主体内使用的氢氧化钠和去离子水进行设置，其中氢氧化钠的初始用量在正常工艺初始用量的基础上降低了6.0-6.6L，自补用量在正常工艺用量的基础上降低了 0.3-0.4L；去离子水包括去离子热水和去离子冷水，去离子热水的初始用量为正常工艺用量的基础上降低100-120L；去离子冷水的初始用量为正常工艺用量的基础上降低1-3L。

可选的，对制绒槽的使用条件进行设置包括对制绒时间进行设置，其中制绒时间为原来正常工艺时间的基础上增加20-40s。

本发明技术方案，具有如下优点：

1、本发明提出的药液添加装置，在臭氧制绒机的粗抛槽主体外增加自动补双氧水药液的管路实现将粗抛槽主体转换为双氧水制绒机的双氧水清洗槽，不仅改善了制绒脏片的问题，而且还实现了自动注入双氧水药液的功能，替代人工操作，降低了制绒成本，并且规避了对产能的影响。

2、本发明所提出的用于异常硅片的药液添加工艺，对制绒工艺参数进行改进，降低了化学品耗量，可以解决脏片或绒面小等异常片的外观问题，降低了制绒成本且提升成品A类电池片比例；确保了硅片的品质，提升一次合格率；尤其对于原料带脏污的片源和制绒后外观脏片按照上述操作后可以保证制绒后外观正常。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实施例中一种用于异常硅片的药液添加装置的结构示意图；

图2为本实施例中一种用于异常硅片的药液添加工艺的流程示意图。

附图标记说明：

1、粗抛槽主体；11、粗抛槽接入口；2、药液柜；21、上空腔；22、下空腔；31、第一药液输送管路；32、第二药液输送管路；4、药液容器；51、隔膜泵；511、药液注入口；512、药液排出口；513、压缩空气接入口；52、压缩气体管；53、压缩空气控制阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1所示，本申请实施例提供了一种用于异常硅片的药液添加装置，其安装于臭氧制绒机上且用于给粗抛槽主体1自动加液以转换为双氧水清洗槽，所述药液添加装置包括：药液柜2和药液输送管路，药液柜2设置在粗抛槽主体1的一侧，在药液柜2的内部放置有药液容器4和控制模组，药液容器4内存储有双氧水药液。药液输送管路设置于粗抛槽主体1和药液容器4 之间，在控制模组的控制下通过药液输送管路自动将药液容器4内的双氧水药液输送至粗抛槽主体1内。

通过在臭氧制绒机的粗抛槽主体1外侧增设药液柜2、控制模组和药液输送管路，可以实现自动注入双氧水药液的功能，替代人工操作，规避了对产能的影响，并且还可以降低手动加药带来的误差；同时往粗抛槽主体1内注入双氧水药液可以实现转换为双氧水清洗槽，而双氧水清洗槽去污能力较强，因此可以进一步改善臭氧制绒机出现脏片的情况。

在本实施例中，需要说明的是，将药液容器4和控制模组安装在药液柜2 内可以起到与外界隔绝，避免发生安全事故，提升安全系数的效果。并且在药液柜2内设置有上下两个相对独立的上空腔21和下空腔22，其中控制模组安装在上空腔21内，药液容器4安装在下空腔22内。在一个例子中，药液容器4设置为具有一个抽液口的封闭结构，在本实施例中将药液容器4设置为圆柱状，且药液容器4的上部横截面积逐渐变窄至抽液口处，其中抽液口同样的也设置为圆柱状。在其他实施例中还可以为其他形状如一侧敞口设置且横截面设置为矩形或者正方形等，具体的设置形式不做限制。

控制模组包括隔膜泵51，隔膜泵51上设置有三个接入口，分别为药液注入口511、药液排出口512和压缩空气接入口513，压缩空气接入口513和药液排出口512相对设置位于循环泵51的两侧，药液注入口511设置于隔膜泵 51的顶部位置处。药液输送管路包括第一药液输送管路31和第二药液输送管路32，第一药液输送管路31的一端与药液注入口511相接、另一端伸入药液容器4中，用于将药液容器4中的双氧水药液抽送至循环泵51内；第二药液输送管路32的一端与药液排出口512相接、另一端与粗抛槽主体1上的粗抛槽接入口11相接，用于将抽送至隔膜泵51内的双氧水药液输送至粗抛槽主体1内。

控制模组还包括压缩气体管52和压缩空气控制阀53，压缩气体管52的一端与压缩空气接入口513相接、另一端与外部的气源相接。压缩空气控制阀53设置在压缩气体管52上，用于控制压缩气体管52内压缩空气的启闭。当压缩空气控制阀53控制压缩气体管52通路时，压缩空气从压缩气体管52 进入到隔膜泵51内并驱动隔膜泵51动作，从而实现将药液容器4内的双氧水药液经过第一药液输送管路31抽出，随后经第二药液输送管路32排出至粗抛槽主体1内。当粗抛槽主体1中添加双氧水药液达到指定配比比例后，关闭压缩空气控制阀53，此时压缩气体管52中的压缩空气关闭，隔膜泵51 便停止工作，双氧水药液随即停止注入工作。

本实施例原理：当需要处理原料带脏污的片源和制绒后外观脏片时，首先将压缩空气控制阀53打开，进而隔膜泵51接入压缩空气后实现启动，此时将药液容器4内的双氧水药液抽入隔膜泵51，随后经药液排出口512排出，再经过第二药液输送管路32将双氧水药液通过粗抛槽接入口11注入到臭氧制绒机的粗抛槽主体1中，当达到指定配比比例后，关闭压缩空气控制阀53，隔膜泵51停止工作，双氧水药液随即停止注入工作。

参照图2所示，本申请的实施例还提供一种用于异常硅片的药液添加工艺，所述药液添加工艺包括如下步骤：

S101、管路设置；

在本实施例中，需要说明的是，采用上述的药液添加装置接入到臭氧制绒机的粗抛槽主体并往其内部自动添加双氧水药液，并设置添加双氧水药液的初始和自补用量；例如，设置双氧水药液的初配量为8L，设定每次补加双氧水药液的量也即自补用量为1.3L，在采用臭氧制绒机制绒时，每当其粗抛槽主体中经历10次过槽时便实现自动补加双氧水药液，其中，每次过槽时可以向粗抛槽主体内放入四个花篮，每个花篮内可容纳25片单晶硅片。

S102、对粗抛槽主体的药液用量、使用条件进行设置；

在本实施例中，需要说明的是，硅片在粗抛槽主体中去除损伤层及硅片表面脏污，因此需要对粗抛槽主体的药液用量、使用条件重新进行设置，其中对粗抛槽主体的使用条件进行设置包括对粗抛槽主体使用的温度、时间进行设置，其中粗抛槽时间在正常工艺时间140s的基础上增加50-70s，粗抛槽温度在正常工艺温度70℃的基础上降低4℃-6℃，在本实施例中，硅片在粗抛槽的清洗时间较正常工艺增加60s，即清洗200s，清洗温度较正常工艺降低 5℃，即清洗温度为65℃。

在本实施例中，还需要说明的是，对粗抛槽主体的药液用量进行设置包括对粗抛槽主体内使用的粗抛液进行配置，使用氢氧化钠和去离子水进行混合得到粗抛液，氢氧化钠和去离子水混合形成的粗抛液可以去腐蚀硅片表面的机械损伤层、清除表面油污和金属杂质。其中分别对氢氧化钠和去离子水的初始用量和自补用量进行设置，氢氧化钠属于原先臭氧制绒机的粗抛槽主体内自带的系统进行添加，因此氢氧化钠的初始用量在原来正常工艺初始用量10L的基础上降低了6.0-6.6L，优选降低6.4L，即氢氧化钠的初始用量为3.6L；自补用量在原来正常工艺用量0.45L的基础上降低了0.3-0.4L，优选降低0.36L，即氢氧化钠的自补用量为0.09L。

其中去离子水包括去离子热水和去离子冷水，去离子热水初配用量为原来正常工艺用量280L的基础上降低100-120L，优选降低110L，即去离子热水的初配用量为170L；去离子冷水初配用量为原来正常工艺用量5.9L的基础上降低1-3L，优选降低2L，即去离子冷水的初配用量为3.9L。

S103、对制绒槽的使用条件进行设置；

在本实施例中，需要说明的是，其中制绒槽的使用条件包括制绒时间、制绒温度以及制绒添加剂用量等等，本实施例中只对制绒时间进行设置，其他参数保持与正常工艺一致。制绒时间为原来正常工艺时间410s的基础上增加20-40s，在本实施例中，硅片的制绒时间较正常工艺增加30s，即制绒440s，

S104、保存工艺配方，并与正常工艺参数配方区分，在硅片异常时单独切换使用；

在本实施例中，需要说明的是，当将上述涉及到臭氧制绒机的粗抛槽主体的工艺配方的所有参数设置完成后，将该配方进行保存并配方命名与正常工艺参数配方做好区分，当针对原料带脏污的片源和制绒后外观脏片等异常硅片需要处理时，使用此工艺，直接加载此配方即可，由此可以节省切换时间。

S105、测量硅片减重，制绒后硅片减重要求在减重前重量的±0.1g范围内，并记录数据；

在本实施例中，需要说明的是，当将脏片或绒面小等异常硅片经过粗抛槽主体处理后测量硅片减重，并记录数据，制绒后减重要求在减重前重量± 0.1g范围内。

本实施例原理：当需要对脏片或绒面小等异常硅片进行处理时，重新设置粗抛槽主体和制绒工艺参数，并直接切换此配方，向臭氧制绒机的粗抛槽主体内添加双氧水药液，随后按照配方的工艺流程进行配置，由此可以实现降低药液使用成本的同时，还能确保硅片的品质，提升一次合格率；并且改善后可提升成品合格电池片比例0.5％，若按每日产量为65万片，则季度成品 A类电池片数量为292500片，假设单片电池功率按5.79W计算，A类电池片与B类电池片差价为0.01元/W，则季度节省效益为292500(片)*5.79(元) *0.01(元/W)＝16935(元)，由此可见能够有效节省电池片的成本。

以上所述仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种用于异常硅片的药液添加工艺，其特征在于，所述药液添加工艺包括如下步骤：

管路设置，将一种用于异常硅片的药液添加装置接入到臭氧制绒机的粗抛槽主体并往其内部自动添加双氧水药液以使其转化为双氧水清洗槽；

所述药液添加装置包括：

药液柜(2)，其设置于所述粗抛槽主体(1)的一侧，且内部放置有存储双氧水药液的药液容器(4)和用于控制药液容器(4)往粗抛槽主体(1)内输送双氧水药液的控制模组；

药液输送管路，其设置于粗抛槽主体(1)和药液容器(4)之间，所述药液输送管路在控制模组的控制下自动将药液容器(4)内的双氧水药液输送至粗抛槽主体(1)内；

所述控制模组包括：隔膜泵(51)，其用于将药液容器(4)内的双氧水药液抽出，且在所述隔膜泵(51)上设置有药液注入口(511)和药液排出口(512)；

所述药液输送管路包括一端与药液注入口(511)相接、另一端伸入药液容器(4)中的第一药液输送管路(31)以及一端与药液排出口(512)相接、另一端与粗抛槽主体(1)上的粗抛槽接入口(11)相接的第二药液输送管路(32)；

所述控制模组还包括：压缩气体管(52)，其用于供压缩气体通过，且在所述压缩气体管(52)上设置有控制压缩气体管(52)中气路通断的压缩空气控制阀(53)；

所述隔膜泵(51)上设置有压缩空气接入口(513)，所述压缩气体管(52)的一端与压缩空气接入口(513)相接、另一端与气源相接；

在所述压缩空气控制阀(53)控制压缩气体管(52)通路时，压缩空气从压缩气体管(52)进入到隔膜泵(51)内并驱动隔膜泵(51)动作，实现将药液容器(4)内的双氧水药液抽出；

在所述压缩空气控制阀(53)控制压缩气体管(52)断路时，隔膜泵(51)停止工作；

设置添加双氧水药液的初始用量和自补用量；设置双氧水药液的初始用量为7-9L、自补用量为1.2-1.4L；

对粗抛槽主体的药液用量、使用条件进行设置；对粗抛槽主体的使用条件进行设置包括对粗抛槽的温度、时间进行设置，其中粗抛槽时间在正常工艺时间基础上增加50-70s，粗抛槽温度在正常工艺温度基础上降低4℃-6℃；

对粗抛槽主体的药液用量进行设置包括对粗抛槽主体内使用的氢氧化钠和去离子水进行设置，其中氢氧化钠的初始用量在正常工艺初始用量的基础上降低了6.0-6.6L，自补用量在正常工艺用量的基础上降低了0.3-0.4L；

去离子水包括去离子热水和去离子冷水，去离子热水的初始用量为正常工艺用量的基础上降低100-120L；去离子冷水的初始用量为正常工艺用量的基础上降低1-3L；

对制绒槽的使用条件进行设置；

保存工艺配方，并与正常工艺参数配方区分，在硅片异常时单独切换使用。

2.根据权利要求1所述的药液添加工艺，其特征在于，所述药液柜(2)内部设置为上下两个相对独立的上空腔(21)和下空腔(22)，所述隔膜泵(51)安装在上空腔(21)内、药液容器(4)安装在下空腔(22)内。

3.根据权利要求1所述的药液添加工艺，其特征在于，在保存工艺配方，并与正常工艺参数配方区分，在硅片异常时单独切换使用之后还包括测量硅片减重，制绒后硅片减重要求在减重前重量的±0.1g范围内，并记录数据。

4.根据权利要求1所述的药液添加工艺，其特征在于，对制绒槽的使用条件进行设置包括对制绒时间进行设置，其中制绒时间为正常工艺时间的基础上增加20-40s。