CN115216820A - 一种电镀阴极电接触的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关一种电镀阴极使用方法和设备,特别是涉及在对晶体硅太阳能电池实施水平双面电镀过程中的电镀阴极电接触的方法和设备。本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备可以有效地防止在对晶体硅太阳能电池实施水平双面电镀时可能发生地电镀铜解析问题。

Description

一种电镀阴极电接触的方法和设备
技术领域
本发明是有关一种电镀阴极使用方法和设备,特别是涉及在对晶体硅太阳能电池实施水平双面电镀过程中的电镀阴极电接触的方法和设备。本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备可以有效地防止在对晶体硅太阳能电池实施水平双面电镀时可能发生地电镀铜解析问题。
背景技术
中国专利申请号 201510992736.6公开了一种对太阳能电池上下表面同时实施水平电镀的方法和设备,即对晶体硅太阳能电池实施水平双面电镀的方法和设备。该方法和设备有多个独立电镀液槽,在每个电镀液槽的二侧安装导电传输滚轮,作为电镀工艺的阴极导电接触和传输晶体硅太阳能电池,电镀液槽的二侧的导电传输滚轮联接电镀直流电源的负极,把电镀直流电源的正极联接到在电镀液槽内的下阳极和在太阳能电池上方的上阳极,在水平传输晶体硅太阳能电池的同时,对晶体硅太阳能电池的上表面和下表面同时实施水平电镀。
然而,在实施该专利所公开的同时对太阳能电池的上表面和下表面实施水平电镀时,晶体硅太阳能电池上表面在水平移动方向的二侧会发生铜解析现象。
本发明的目的是克服以上这些个缺陷。
发明内容
针对以上现有技术的缺陷,本发明公开一种电镀阴极电接触的方法和设备。
本发明发现,如果避免晶体硅太阳能电池水平移动方向二侧下表面边缘面积与导电传输滚轮产生导电接触,就可以避免晶体硅太阳能电池上表面发生铜解析风险。
因此,本发明公开了一种导电传输滚轮结构,其特征在于是,晶体硅太阳能电池水平移动方向的二侧下表面与导电传输滚轮不产生导电接触。
本发明所公开的导电传输滚轮结构的优点是,因为晶体硅太阳能电池水平移动方向的二侧下表面与导电传输滚轮不产生导电接触,就可以避免了晶体硅太阳能电池水平移动方向二侧上表面发生铜解析的风险。
附图说明
图1. 本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备的示意图。
图2. 本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备实施例之一示意图。
图3. 本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备实施例之二示意图。
图4. 本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备实施例之三示意图。
具体实施方式
在以下的描述中,为了解释目的,阐述了本发明的详细实施方式,帮助对本发明的全面理解。显然,这些说明并不是用于限制本发明。在不背离本发明精神及其实质情况下,本领域的技术人员可根据本发明做出各种其它相应的组合,变更或修改。这些相应的组合,变更和修改都属于本发明所附权利要求的保护范围内。
本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备,其特征之一在于,导电传输滚轮在与晶体硅太阳能电池的下表面接触后,使晶体硅太阳能电池的上表面和下表面成为电镀工艺的阴极;并且,导电传输滚轮仅与晶体硅太阳能电池下表面沿水平移动方向的中间大部分面积发生导电接触,而晶体硅太阳能电池下表面沿水平移动方向的二侧小部分面积与导电传输滚轮不发生导电接触。所述的导电传输滚轮在本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备中同时起到水平传输晶体硅太阳能电池和水平双面电镀晶体硅太阳能电池的电传导的双重作用。
附图1展示了本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备示意图。本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备由多个电镀液槽130所组成;在电镀液槽130内,至少有一个绝缘传输滚轮80;每个电镀液槽130的二侧各至少有一个导电传输滚轮10,晶体硅太阳能电池20的下表面与导电传输滚轮10接触,导电传输滚轮10在本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备中既作为传输晶体硅太阳能电池20的传输滚轮,也作为本发明的电镀工艺的阴极的导电接触;在电镀液槽130内有下阳极120;在电镀液槽130上方有上阳极110;本发明一种电镀阴极电接触的方法和设备使用多个供电镀用的直流电镀电源,例如,直流电镀电源140,141,150,151,160和161等。晶体硅太阳能电池20被导电传输滚轮10和绝缘传输滚轮80从左边向右边水平传输。在传输过程中,晶体硅太阳能电池20下表面接触导电传输滚轮10和在电镀液槽120内的电镀液,晶体硅太阳能电池20上表面上的电镀液100接触上阳极110,在直流电镀电源140,141,150,151,160和161的作用下和导电传输滚轮10的导电下,晶体硅太阳能电池20的上表面和下表面形成电镀工艺的阴极表面,因此,晶体硅太阳能电池20在被水平传输过程中其上表面和下表面同时被电镀。
参见图2可以对本发明的一种电镀阴极电接触的方法和设备做进一步说明。图2A是晶体硅太阳能电池20水平移动方向的剖视图,图2B是图2A中虚线60处向左的剖视图。晶体硅太阳能电池20的下表面接触导电传输滚轮10。如果图2B中的导电传输滚轮10轮顺时钟方向旋转,晶体硅太阳能电池20被导电传输滚轮10从左向右传输。导电传输滚轮10接触晶体硅太阳能电池20的下表面,把电镀直流电源的电势传导到晶体硅太阳能电池20的下表面,使晶体硅太阳能电池20的下表面和上表面同时成为电镀工艺的阴极表面。
导电传输滚轮10可以是由金属制成,或者,是由导电膜涂布在绝缘滚轮外表面后所形成的导电传输滚轮10,进一步,或者,还可以是由导电膜包裹在绝缘滚轮后所形成的导电传输滚轮10。
图2展示了本发明的导电传输滚轮10的一个重要特征,即,晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积与导电传输滚轮10没有物理接触,即不产生导电。或者说,导电传输滚轮10中由51和52以及53和54的边长形成了一个非导电面积。晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积之所以与导电传输滚轮10没有物理接触是因为导电传输滚轮10的51和51之间,以及53和54之间的导电传输滚轮10直径比其它部分的直径小,所以不与晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积存在物理接触。晶体硅太阳能电池20的一侧边缘31处在非导电面积51和52之内,而晶体硅太阳能电池20另外一侧下表面32处在非导电面积53和54之内。其目的是,避免导电传输滚轮10与晶体硅太阳能电池20下表面沿水平移动方向的二侧下表面发生物理接触,或者说,避免导电传输滚轮10与晶体硅太阳能电池20下表面沿水平移动方向的二侧下表面发生导电。
本发明所述的非导电面积51和52以及53和54的宽度在1毫米到100毫米之间,优化的非导电面积51和52以及53和54的宽度在1毫米到40毫米之间。非导电面积51和52以及53和54宽度可以是相同的,也可以是不相同。进一步,晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积可以偏离非导电面积51和52以及53和54的中心点。
图3是本发明的另一个实施例,该图是从晶体硅太阳能电池20水平移动方向看晶体硅太阳能电池20在导电传输滚轮10上的剖视图。同样,导电传输滚轮10接触晶体硅太阳能电池20的下表面,把电镀直流电源的电势传导到晶体硅太阳能电池20的下表面,使晶体硅太阳能电池20的下表面和上表面同时成为电镀工艺的阴极表面。其特征之一是,导电传输滚轮10的二端直径小于中间的导电传输滚轮10的直径,然后用绝缘物体15,例如塑料,橡胶,陶瓷等材料,套在小直径端的导电传输滚轮10外从而使导电传输滚轮10中由51和52以及53和54的边长形成了一个非导电面积。这种设计也同样能达到在对晶体硅太阳能电池20实施水平双面电镀中,避免导电传输滚轮10与晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面31和52之间的面积以及32和53之间的面积产生导电接触。在本发明的其它一些应用中,在导电传输滚轮10的二端不套任何绝缘物体15,也同样能达到避免导电传输滚轮10与晶体硅太阳能电池20下表面沿水平移动方向的二侧下表面发生导电接触的目的。
如图3所示,晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积接触的是导电传输滚轮10的绝缘部分,或者说,接触的是导电传输滚轮10中由51和52以及53和54的边长所形成的非导电面积。
该实施例所述的非导电面积51和52以及53和54的宽度长度在1毫米到100毫米之间,优化的非导电面积51和52以及53和54之内的宽度在1毫米到40毫米之间。非导电面积51和52以及53和54的宽度可以是相同的,也可以是不相同。当然,晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积可以偏离非导电面积51和52以及53和54的中心点。
图4也是从晶体硅太阳能电池20水平移动方向看晶体硅太阳能电池20在导电传输滚轮10上的剖视图,同样,导电传输滚轮10接触晶体硅太阳能电池20的下表面,把电镀直流电源的电势传导到晶体硅太阳能电池20的下表面,使晶体硅太阳能电池20的下表面和上表面同时成为电镀工艺的阴极表面。其特征之一是,在导电传输滚轮10二端涂布绝缘膜16,从而在导电传输滚轮10中由51和52以及53和54的边长形成了一个非导电面积。。这种设计也同样能达到避免导电传输滚轮10与晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积产生导电接触。
事实上,在大多数的应用中,图4中的绝缘膜16应该都非常薄,例如,绝缘膜的厚度应该几个微米左右,因此基本上不需要在导电传输滚轮10的二端开凹槽。绝缘膜16在图4中的厚度只是为了清楚的说明本实施例。
当然,在一些应用中,可以在硅片上再放置一个绝缘滚轮40,依靠该绝缘滚轮的自重,确保晶体硅太阳能电池20能与导电传输滚轮10有良好的物理接触和导电接触。
如图4所示,晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积接触的是导电传输滚轮10的绝缘部分,或者说,接触的是导电传输滚轮10中由51和52以及53和54的边长所形成的非导电面积。
同样,该实施例所述的非导电面积51和52以及53和54的宽度长度在1毫米到100毫米之间,优化的非导电面积51和52以及53和54之内的宽度在1毫米到40毫米之间。非导电面积51和52以及53和54的宽度可以是相同的,也可以是不相同。当然,晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积可以偏离非导电面积51和52以及53和54的中心点。
本发明的一种电镀阴极电接触的设备,除了具备以上所公开的技术特征外,即在晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积分别处在导电传输滚轮10的51和52之间以及53和54之间之内的非导电面积,所述的设备至少还包括以下技术特征:
•所述整个水平双面电镀过程至少包括四个以上的电镀液槽120;
•在所述的电镀液槽120二侧各至少有一根导电滚轮90,作为电镀工艺的阴极导电传输;
•在所述的电镀液槽120内有绝缘传输滚轮80和下阳极110;
•在所述的电镀液槽120上方有上阳极70;
•晶体硅太阳能电池20由导电传输滚轮10和绝缘滚轮80水平传输;
•至少有一个以上的独立直流电镀电源。
本发明的一种电镀阴极电接触的设备还包括其它一些特征。例如,在对晶体硅太阳能电池20实施水平双面电镀前至少有对晶体硅太阳能电池的电镀表面实施预处理等工序,使晶体硅太阳能电池在整个水平双面电镀过程中被电镀的更均匀,电镀速度更快;在对晶体硅太阳能电池20实施水平双面电镀后至少有清洗和干燥等工序,对晶体硅太阳能电池表面实施清洗和吹干。
本发明的一种电镀阴极电接触的设备的其它特征还包括本发明的上阳极和下阳极可以是可溶性阳极,也可以是不可溶性阳极。

Claims (10)

1.一种电镀阴极电接触的方法,其特征在于,在所述的方法中,导电传输滚轮10既作为水平传输晶体硅太阳能电池20的传输滚轮,同时还作为使晶体硅太阳能电池20上下表面成为电镀工艺阴极的导电接触;所述的晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积分别处在导电传输滚轮10中由51和52以及53和54的边长所形成的非导电面积之内;在所述的导电传输滚轮10中由51和52以及53和54的边长所形成的非导电面积之内,所述的晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积与导电传输滚轮10不产生导电。
2.根据权利要求1所述的一种电镀阴极电接触的方法,其特征在于,所述的晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积与导电传输滚轮10不产生导电的方法是使晶体硅太阳能电池20沿水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积不接触导电传输滚轮10;或者,把导电传输滚轮10与晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积所接触的面积绝缘。
3.根据权利要求1和2所述的一种电镀阴极电接触的方法,其特征在于,所述的导电传输滚轮10的非导电面积51和52以及53和54的宽度范围在1~40毫米。
4.根据权利要求1和2所述的一种电镀阴极电接触的方法,其特征在于,导电传输滚轮10的上方有绝缘滚轮40。
5.根据权利要求1和2所述的一种电镀阴极电接触的方法,其特征在于,导电传输滚轮10可以是由金属制成,或者,是由导电膜涂布在绝缘滚轮后所形成的导电传输滚轮10;进一步,或者,是由导电膜包裹在绝缘滚轮后所形成的导电传输滚轮10。
6.一种电镀阴极电接触的设备,其特征在于,导电传输滚轮10与晶体硅太阳能电池20下表面导电接触后使晶体硅太阳能电池20上下表面成为电镀工艺阴极;并且,晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积与导电传输滚轮10不产生导电。
7.根据权利要求6所述的一种电镀阴极电接触的设备,其特征在于,所述的晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积与导电传输滚轮10不产生导电的方法是使导电传输滚轮10与晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积不发生物理接触;或者,把导电传输滚轮10与晶体硅太阳能电池20水平移动方向二侧下表面边缘31和52之间的边长和32和53之间的边长与晶体硅太阳能电池20边长所形成的面积的物理接触的面积绝缘。
8.根据权利要求6和7所述的一种电镀阴极电接触的设备,其特征在于,所述的导电传输滚轮10的非导电面积51和52以及53和54的宽度范围在1~40毫米。
9.根据权利要求6和7所述的一种电镀阴极电接触的设备,其特征在于,导电传输滚轮10的上方有绝缘滚轮40。
10.根据权利要求6和7所述的一种对晶体硅太阳能电池实施水平双面电镀的阴极表面的形成设备,其特征在于,在对晶体硅太阳能电池20实施水平双面电镀前包括有对晶体硅太阳能电池的电镀表面实施预处理工序,在对晶体硅太阳能电池20实施水平双面电镀后包括清洗和干燥工序。
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