CN114686988A - 一种单晶硅片制绒设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种单晶硅片制绒设备,包括工作台,工作台上设置有用于供给晶硅片的送料装置和用于提供制绒晶硅片的供液装置以及用于制绒反应的反应装置,送料装置将晶硅片送至反应装置后,供液装置将制绒液体送至反应装置,待晶硅片制绒完成之后,反应装置将晶硅片以及制绒液体倾倒出以备下次使用,本发明的制绒设备能够使得每次晶硅片可获得同样浓度和同样高度的制绒液体,反应时间也一致,解决了晶硅片刻蚀程度差异性导致晶硅片反射率也存在差异的问题,保证每个晶硅片能够获得一致的制绒效果。

Description

一种单晶硅片制绒设备
技术领域
本发明涉及硅片制绒设备领域,更具体的,涉及一种单晶硅片制绒设备。
背景技术
晶体硅太阳能电池的生产主要流程通常为:制绒、扩散、湿法刻蚀、PECVD沉积、丝网印刷和烧结,制绒是太阳能电池生产首个工序,其目的主要是:
1、去除硅片表面的机械损伤层;
2、清除硅片表面油污和金属杂质;
3、形成起伏不平的绒面,增加吸光面积,减少光的反射率,提高短路电流(Isc),最终提高电池的光电转换效率。
制绒主要是通过HNO3、HF制绒、冲洗、KOH腐蚀、冲洗、HF、HCl清洗等处理,制绒设备为链式循环系统,多为四轨道到八轨道不等,硅片通过滚轮的传动分别经过腐蚀槽和清洗槽,硅片从一端进入,另一端卸下完成整个流程。
制绒槽内的浓液浓度随着晶硅片不断刻蚀逐渐降低,需要不断补充浓液浓度,但是补充浓液浓度不能及时使得制绒槽整体浓度一致,因此,晶硅片刻蚀程度也存在一定的差异,导致晶硅片反射率也存在差异。
发明内容
本发明为克服制绒槽内的浓液浓度随着晶硅片不断刻蚀逐渐降低,需要不断补充浓液浓度,但是补充浓液浓度不能及时使得制绒槽整体浓度一致,因此,晶硅片刻蚀程度也存在一定的差异,导致晶硅片反射率也存在差异的问题,提供一种单晶硅片制绒设备。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种单晶硅片制绒设备,包括工作台,工作台上设置有用于供给晶硅片的送料装置和用于提供制绒晶硅片的供液装置以及用于制绒反应的反应装置,送料装置将晶硅片送至反应装置后,供液装置将制绒液体送至反应装置,待晶硅片制绒完成之后,反应装置将晶硅片以及制绒液体倾倒出以备下次使用。
上述方案中,将待加工的晶硅片放置到送料装置中,送料装置将晶硅片单个送入至反应装置中,反应装置移动至供液装置下方,供液装置向发生装置注入制绒液体,晶硅片发生制绒反应,待晶硅片制绒反应结束之后,反应装置将制绒完成的晶硅片和反应之后的制绒废液倾倒出来,反应装置返回到送料装置下方,继续上述过程,每次晶硅片可获得同样浓度和同样高度的制绒液体,反应时间也一致,解决了晶硅片刻蚀程度差异性导致晶硅片反射率也存在差异的问题,保证每个晶硅片能够获得一致的制绒效果。
前述的一种单晶硅片制绒设备,送料装置包括支撑架一、推送气缸、导轨、放料盘以及下料壳体,导轨设置在支撑架一上,导轨一端设置推送气缸,另一端设置下料壳体,放料盘与导轨滑动连接,推送气缸的工作端与放料盘固定连接。
上述方案中,送料装置用于将晶硅片送入至反应装置中,其具体工作原理为,将晶硅片放置到放料盘中,放料盘中的晶硅片间隔排列,推送气缸推动放料盘沿着导轨滑动,放料盘中的晶硅片落入至下料壳体中,推送气缸停止工作,晶硅片经下料壳体落入到反应装置中。
前述的一种单晶硅片制绒设备,放料盘包括框架和隔条,隔条间隔设置在框架中。
上述方案中,晶硅片需要间隔放置在放料盘中,因此,放料盘需要设置若干个间接设置的独立空间用于放置晶硅片,放料盘的隔条间隔设置在框架中,隔条形成的空间用于放置晶硅片。
前述的一种单晶硅片制绒设备,框架和隔条的表面均设置有缓冲层。
上述方案中,缓冲层为了避免金属材料制成的放料盘对晶硅片表面产生损伤,以提高产品合格率。
前述的一种单晶硅片制绒设备,导轨的侧壁上设置有导向条,框架与导向条接触部分设有与导向条滑动连的导向槽。
上述方案中,导向条与导向槽的配合能够保证放料盘稳定且直线沿着导轨滑动。
前述的一种单晶硅片制绒设备,在远离推送气缸的导轨一端上设置有带有减速弹簧的限位块。
上述方案中,限位块的设置为了避免放料盘运动位置超过预设位置,并且限位块通过减速弹簧与放料盘从硬接触变成软接触以避免放料盘受撞击损伤。
前述的一种单晶硅片制绒设备,反应装置包括驱动电机一、驱动电机二、丝杆、载物板、内置轴承的支耳一和支耳二、转轴以及顶部开口的反应壳体,其中驱动电机一和支耳一设置在工作台上,丝杆的一端与驱动电机一的工作端固定连接,另一端与支耳一转动连接,载物板与丝杆转动连接,驱动电机二设置在载物板上,驱动电机二的工作端与转轴一端固定连接,转轴另一端与支耳二转动连接,支耳二设置载物板上,反应壳体安装在转轴上,反应壳体位于下料壳体下方。
上述方案中,反应装置用于处理晶硅片的制绒反应,反应装置的具体工作原理为,晶硅片经放料盘和下料壳体进入到反应壳体中,驱动电机一驱动丝杆转动,载物板带动驱动电机二、转轴以及支耳二直线运动,转轴上下料壳体移动至供液装置下方,供液装置向下料壳体中提供定量制绒浓液,待晶硅片制绒反应完成之后,驱动电机二驱动转轴转动一定角度,转轴上的反应壳体将完成制绒的晶硅片和反应之后废液倾倒出来,晶硅片的制绒过程完成,驱动电机二反向转动,转轴复位,驱动电机一反向转动,将反应壳体返回至下料壳体下方,待下一次晶硅片的制绒反应。
前述的一种单晶硅片制绒设备,下料壳体底部设置有带有电磁阀一的吹气管,吹气管通过电磁阀一连接气源。
上述方案中,当驱动电机二驱动转轴转动一定角度之后,反应壳体内的制绒之后的晶硅片和反应之后的废液从反应壳体流出,为了避免晶硅片停留在反应壳体内,启动电磁阀一,气管和反应壳体连通,气源通过气管向反应壳体吹气,残留在反应壳体内的晶硅片从反应壳体内流出,气源吹气一定时间之后停止工作,电磁阀一开启一段时间之后关闭,驱动电机二反向转动,反应壳体复位。
前述的一种单晶硅片制绒设备,供液装置包括支架、供液箱、供液管以及电磁阀二,其中,支架设置位于支撑架一侧的工作台上,供液箱与支架固定连接,供液箱底部连接电磁阀二,电磁阀二连接供液管。
上述方案中,供液装置用于向反应壳体内注入液体,供液装置的具体工作原理为,混合之后的制绒浓液向供液箱注入,打开电磁阀二,供液箱通过供液管向反应壳体内注入制绒浓液,待向反应壳体注入一定量的制绒液体之后,关闭电磁阀二。
前述的一种单晶硅片制绒设备,工作台一侧设置有用于收集制绒后的晶硅片和废液的收集组件,收集组件包括回收箱和设置在回收箱内的过滤板。
上述方案中,反应壳体向收集组件倾倒制绒废液和制绒之后的晶硅片,晶硅片留在过滤板上,废液通过过滤板落入至回收箱内。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:
本发明提供了一种单晶硅片制绒设备,本发明将待加工的晶硅片放置到送料装置中,送料装置将晶硅片单个送入至反应装置中,反应装置移动至供液装置下方,供液装置向发生装置注入制绒液体,晶硅片发生制绒反应,待晶硅片制绒反应结束之后,反应装置将制绒完成的晶硅片和反应之后的制绒废液倾倒出来,反应装置返回到送料装置下方,继续上述过程,每次晶硅片可获得同样浓度和同样高度的制绒液体,反应时间也一致,解决了晶硅片刻蚀程度差异性导致晶硅片反射率也存在差异的问题,保证每个晶硅片能够获得一致的制绒效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一;
图2为本发明的结构示意图二。
其中:1、工作台;2、送料装置;21、支撑架一;22、推送气缸;23、导轨;24、放料盘;241、框架;242、隔条;25、下料壳体;3、供液装置;31、支架;32、供液箱;33、供液管;34、电磁阀二;4、反应装置;41、驱动电机一;42、驱动电机二;43、丝杆;44、载物板;45、支耳一;46、支耳二;47、转轴;48、反应壳体;5、导向条;6、限位块;7、吹气管;8、电磁阀一;9、收集组件;91、回收箱;92、过滤板。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;
对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1-2所示,一种单晶硅片制绒设备包括工作台1,工作台1上设置有用于供给晶硅片的送料装置2和用于提供制绒晶硅片的供液装置3以及用于制绒反应的反应装置4,送料装置2将晶硅片送至反应装置4后,供液装置3将制绒液体送至反应装置4,待晶硅片制绒完成之后,反应装置4将晶硅片以及制绒液体倾倒出以备下次使用。
将待加工的晶硅片放置到送料装置2中,送料装置2将晶硅片单个送入至反应装置4中,反应装置4移动至供液装置3下方,供液装置3向发生装置注入制绒液体,晶硅片发生制绒反应,待晶硅片制绒反应结束之后,反应装置4将制绒完成的晶硅片和反应之后的制绒废液倾倒出来,反应装置4返回到送料装置2下方,继续上述过程,每次晶硅片可获得同样浓度和同样高度的制绒液体,反应时间也一致,解决了晶硅片刻蚀程度差异性导致晶硅片反射率也存在差异的问题,保证每个晶硅片能够获得一致的制绒效果。
送料装置2包括支撑架一21、推送气缸22、导轨23、放料盘24以及下料壳体25,导轨23设置在支撑架一21上,导轨23一端设置推送气缸22,另一端设置下料壳体25,放料盘24与导轨23滑动连接,推送气缸22的工作端与放料盘24固定连接。
送料装置2用于将晶硅片送入至反应装置4中,其具体工作原理为,将晶硅片放置到放料盘24中,放料盘24中的晶硅片间隔排列,推送气缸22推动放料盘24沿着导轨23滑动,放料盘24中的晶硅片落入至下料壳体25中,推送气缸22停止工作,晶硅片经下料壳体25落入到反应装置4中。
放料盘24包括框架241和隔条242,隔条242间隔设置在框架241中。
晶硅片需要间隔放置在放料盘24中,因此,放料盘24需要设置若干个间接设置的独立空间用于放置晶硅片,放料盘24的隔条242间隔设置在框架241中,隔条242形成的空间用于放置晶硅片。
框架241和隔条242的表面均设置有缓冲层。
缓冲层为了避免金属材料制成的放料盘24对晶硅片表面产生损伤,以提高产品合格率。
导轨23的侧壁上设置有导向条5,框架241与导向条5接触部分设有与导向条5滑动连的导向槽。
导向条5与导向槽的配合能够保证放料盘24稳定且直线沿着导轨23滑动。
在远离推送气缸22的导轨23一端上设置有带有减速弹簧的限位块6。
限位块6的设置为了避免放料盘24运动位置超过预设位置,并且限位块6通过减速弹簧与放料盘24从硬接触变成软接触以避免放料盘24受撞击损伤。
反应装置4包括驱动电机一41、驱动电机二42、丝杆43、载物板44、内置轴承的支耳一45和支耳二46、转轴47以及顶部开口的反应壳体48,其中驱动电机一41和支耳一45设置在工作台1上,丝杆43的一端与驱动电机一41的工作端固定连接,另一端与支耳一45转动连接,载物板44与丝杆43转动连接,驱动电机二42设置在载物板44上,驱动电机二42的工作端与转轴47一端固定连接,转轴47另一端与支耳二46转动连接,支耳二46设置载物板44上,反应壳体48安装在转轴47上,反应壳体48位于下料壳体25下方。
反应装置4用于处理晶硅片的制绒反应,反应装置4的具体工作原理为,晶硅片经放料盘24和下料壳体25进入到反应壳体48中,驱动电机一41驱动丝杆43转动,载物板44带动驱动电机二42、转轴47以及支耳二46直线运动,转轴47上下料壳体25移动至供液装置3下方,供液装置3向下料壳体25中提供定量制绒浓液,待晶硅片制绒反应完成之后,驱动电机二42驱动转轴47转动一定角度,转轴47上的反应壳体48将完成制绒的晶硅片和反应之后废液倾倒出来,晶硅片的制绒过程完成,驱动电机二42反向转动,转轴47复位,驱动电机一41反向转动,将反应壳体48返回至下料壳体25下方,待下一次晶硅片的制绒反应。
下料壳体25底部设置有带有电磁阀一8的吹气管7,吹气管7通过电磁阀一8连接气源。
当驱动电机二42驱动转轴47转动一定角度之后,反应壳体48内的制绒之后的晶硅片和反应之后的废液从反应壳体48流出,为了避免晶硅片停留在反应壳体48内,启动电磁阀一8,气管和反应壳体48连通,气源通过气管向反应壳体48吹气,残留在反应壳体48内的晶硅片从反应壳体48内流出,气源吹气一定时间之后停止工作,电磁阀一8开启一段时间之后关闭,驱动电机二42反向转动,反应壳体48复位。
供液装置3包括支架31、供液箱32、供液管33以及电磁阀二34,其中,支架31设置位于支撑架一21侧的工作台1上,供液箱32与支架31固定连接,供液箱32底部连接电磁阀二34,电磁阀二34连接供液管33。
供液装置3用于向反应壳体48内注入液体,供液装置3的具体工作原理为,混合之后的制绒浓液向供液箱32注入,打开电磁阀二34,供液箱32通过供液管33向反应壳体48内注入制绒浓液,待向反应壳体48注入一定量的制绒液体之后,关闭电磁阀二34。
工作台1一侧设置有用于收集制绒后的晶硅片和废液的收集组件9,收集组件9包括回收箱91和设置在回收箱91内的过滤板92。
反应壳体48向收集组件9倾倒制绒废液和制绒之后的晶硅片,晶硅片留在过滤板92上,废液通过过滤板92落入至回收箱91内。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单晶硅片制绒设备,包括工作台(1),其特征在于,所述工作台(1)上设置有用于供给晶硅片的送料装置(2)和用于提供制绒晶硅片的供液装置(3)以及用于制绒反应的反应装置(4),送料装置(2)将晶硅片送至反应装置(4)后,供液装置(3)将制绒液体送至反应装置(4),待晶硅片制绒完成之后,反应装置(4)将晶硅片以及制绒液体倾倒出以备下次使用。
2.根据权利要求1所述的一种单晶硅片制绒设备,其特征在于,所述送料装置(2)包括支撑架一(21)、推送气缸(22)、导轨(23)、放料盘(24)以及下料壳体(25),导轨(23)设置在支撑架一(21)上,导轨(23)一端设置推送气缸(22),另一端设置下料壳体(25),放料盘(24)与导轨(23)滑动连接,推送气缸(22)的工作端与放料盘(24)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种单晶硅片制绒设备,其特征在于,放料盘(24)包括框架(241)和隔条(242),所述隔条(242)间隔设置在框架(241)中。
4.根据权利要求3所述的一种单晶硅片制绒设备,其特征在于,框架(241)和隔条(242)的表面均设置有缓冲层。
5.根据权利要求2所述的一种单晶硅片制绒设备,其特征在于,导轨(23)的侧壁上设置有导向条(5),框架(241)与导向条(5)接触部分设有与导向条(5)滑动连的导向槽。
6.根据权利要求2所述的一种单晶硅片制绒设备,其特征在于,在远离所述推送气缸(22)的导轨(23)一端上设置有带有减速弹簧的限位块(6)。
7.根据权利要求1所述的一种单晶硅片制绒设备,其特征在于,所述反应装置(4)包括驱动电机一(41)、驱动电机二(42)、丝杆(43)、载物板(44)、内置轴承的支耳一(45)和支耳二(46)、转轴(47)以及顶部开口的反应壳体(48),其中驱动电机一(41)和支耳一(45)设置在工作台(1)上,丝杆(43)的一端与驱动电机一(41)的工作端固定连接,另一端与支耳一(45)转动连接,载物板(44)与丝杆(43)转动连接,驱动电机二(42)设置在载物板(44)上,驱动电机二(42)的工作端与转轴(47)一端固定连接,转轴(47)另一端与支耳二(46)转动连接,支耳二(46)设置载物板(44)上,反应壳体(48)安装在转轴(47)上,反应壳体(48)位于下料壳体(25)下方。
8.根据权利要求7所述的一种单晶硅片制绒设备,其特征在于,下料壳体(25)底部设置有带有电磁阀一(8)的吹气管(7),吹气管(7)通过电磁阀一(8)连接气源。
9.根据权利要求1所述的一种单晶硅片制绒设备,其特征在于,所述供液装置(3)包括支架(31)、供液箱(32)、供液管(33)以及电磁阀二(34),其中,支架(31)设置位于支撑架一(21)侧的工作台(1)上,供液箱(32)与支架(31)固定连接,供液箱(32)底部连接电磁阀二(34),电磁阀二(34)连接供液管(33)。
10.根据权利要求1所述的一种单晶硅片制绒设备,其特征在于,所述工作台(1)一侧设置有用于收集制绒后的晶硅片和废液的收集组件(9),收集组件(9)包括回收箱(91)和设置在回收箱(91)内的过滤板(92)。
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