CN216779656U

CN216779656U - 一种硅片清洗系统

Info

Publication number: CN216779656U
Application number: CN202123286569.3U
Authority: CN
Inventors: 周为贞; 李伟浩; 侯雪岩
Original assignee: Solar Silicon Valley Electronic Science And Technology Co ltd
Current assignee: Solar Silicon Valley Electronic Science And Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2031-12-24

Abstract

本实用新型提供一种硅片清洗系统，包括：空气能设备和第一清洗槽，空气能设备包括储水箱和空气能热泵，储水箱形成有容腔，容腔至少容纳从总管路输送的具有第一温度的清洗液，空气能热泵的进水口连接到储水箱以接收来自储水箱的清洗液并对清洗液加热，空气能热泵的出水口处设有第一出水管以向第一出水管输出具有第二温度的清洗液，第二温度大于第一温度；第一清洗槽的进水口连接到第一出水管以接收具有第二温度的清洗液，第一清洗槽内设置有第一加热管以对第一清洗槽内的清洗液补充加热。本实用新型实施例的硅片清洗系统通过设置空气能热泵降低了清洗室内的温度，又避免持续开启第一加热管，延长了第一加热管的使用寿命，降低了用电能耗。

Description

一种硅片清洗系统

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，具体涉及一种硅片清洗系统。

背景技术

清洗机在清洗硅片过程中，各清洗槽内水温需保持在50℃以上，现有技术中，通过在清洗槽内安装加热管，将电能转换为热能的方式，为清洗硅片提供持续稳定的热水。使用加热管加热具有升温快的优点，但是加热管用电能耗大，使用寿命低，并且由于清洗槽内的水蒸气散发在清洗室内，导致空气湿度大、温度高，一年三季需开启空调进行降温。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种硅片清洗系统，以解决现有的硅片清洗工艺能耗高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型实施例的硅片清洗系统，包括：

空气能设备，所述空气能设备包括：

储水箱，所述储水箱形成有容腔，所述容腔至少容纳从总管路输送的具有第一温度的清洗液；

空气能热泵，所述空气能热泵的进水口连接到所述储水箱以接收来自所述储水箱的所述清洗液并对所述清洗液加热，所述空气能热泵的出水口处设有第一出水管以向所述第一出水管输出具有第二温度的清洗液，所述第二温度大于所述第一温度；

第一清洗槽，所述第一清洗槽的进水口连接到所述第一出水管以接收具有所述第二温度的所述清洗液，所述第一清洗槽内设置有第一加热管以对所述第一清洗槽内的清洗液补充加热。

进一步地，所述空气能设备还包括：

水泵，所述空气能热泵的进水口通过所述水泵连接到所述储水箱。

进一步地，所述空气能热泵的出水口处还设有第二出水管，所述第二出水管连接于所述储水箱的进水口以将所述空气能热泵加热后的所述清洗液回送至所述储水箱，然后再次经过空气能热泵进行加热，直至加热至第二温度。

进一步地，本实用新型实施例的硅片清洗系统还可以包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设于所述第一清洗槽内以监测所述第一清洗槽中清洗液的温度。

进一步地，本实用新型实施例的硅片清洗系统还可以包括：

控制器，所述控制器与所述第一加热管和所述第一温度传感器连接，基于所述第一温度传感器的监测结果控制所述第一加热管的开启/关闭，以保证所述第一清洗槽中的清洗液维持在第一预设温度，所述第一预设温度大于所述第二温度。

进一步地，本实用新型实施例的硅片清洗系统还可以包括：

第二清洗槽，位于所述第一清洗槽的下游，接收从所述第一清洗槽溢出的所述清洗液。

进一步地，本实用新型实施例的硅片清洗系统还可以包括：

第二加热管，设于所述第二清洗槽内以对所述第二清洗槽内的清洗液进行加热，

第二温度传感器，设于所述第二清洗槽内以监测所述第二清洗槽中清洗液的温度，

所述第二加热管和所述第二温度传感器与所述控制器连接，所述控制器根据所述第二温度传感的监测结果控制所述第二加热管的开启/关闭，以保证所述第二清洗槽中的清洗液维持在第二预设温度。

进一步地，所述第二清洗槽和所述总管路之间设置有第一进水管，所述总管路通过所述第一进水管向所述第二清洗槽输送具有第一温度的所述清洗液。

进一步地，所述第一清洗槽上还设有溢流口，所述第二清洗槽与所述溢流口之间设置有第二进水管，所述第一清洗槽内的清洗液通过所述第二进水管溢流到所述第二清洗槽。

进一步地，在所述第一进水管和所述第一出水管上至少设置有调节阀和/或转子流量计。

本实用新型的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

根据本实用新型实施例的硅片清洗系统包括空气能设备和第一清洗槽，空气能设备包括储水箱和空气能热泵，储水箱的容腔至少容纳从总管路输送的具有第一温度的清洗液，空气能热泵的进水口连接到储水箱以接收来自储水箱的清洗液并对清洗液加热，空气能热泵的出水口通过第一出水管向第一清洗槽输出第二温度的清洗液，且第二温度大于第一温度，最后由第一清洗槽通过第一加热管对第二温度的清洗液补充加热，从而避免了持续开启第一加热管，延长了第一加热管的使用寿命，同时降低了用电能耗。

附图说明

图1为本实用新型硅片清洗系统的结构示意图。

附图标记：

100.空气能设备；110.储水箱；120.空气能热泵；130.水泵；200.第一清洗槽；300.第二清洗槽；410.第一出水管；420.第二出水管；430.第一进水管；440.第二进水管；500.总管路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面首先结合附图具体描述本实用新型实施例的硅片清洗系统。

如图1所示，根据本实用新型实施例的硅片清洗系统，该硅片清洗系统包括空气能设备和第一清洗槽200，空气能设备包括储水箱110和空气能热泵120，储水箱110形成有容腔，容腔用于容纳清洗液，储水箱110的容腔可以容纳至少来自从总管路500输送的具有第一温度的清洗液，另外，储水箱110的容腔还可以容纳从空气能热泵120回流回来的经空气能热泵120加热后的清洗液，该部分内容将在下文详细描述。空气能热泵120的进水口连接到储水箱110以接收来自储水箱110的清洗液，也就是说，储水箱110内的清洗液可以通过空气能热泵120的进水口进入空气能热泵120中，并且空气能热泵120可以将从进水口进入的清洗液加热至第二温度，然后将具有第二温度的清洗液输送至第一清洗槽200。

空气能热泵120的出口处设有第一出水管410，对应于图1，第一出水管410设置在空气能热泵120的上端，第一清洗槽200的进水口连接第一出水管410以接收来自空气能热泵120的具有第二温度的清洗液。也就是说，空气能热泵120可以吸收空气中的热量并加热液体，设置空气能热泵120对清洗液加热，然后将加热后的清洗液通过第一出水管410输送至第一清洗槽200中。具体而言，储水箱110内可容纳第一温度的清洗液，第一温度的清洗液进入空气能热泵120，空气能热泵120通过吸收清洗室内热空气的热量对清洗液加热，使得清洗液的温度上升至第二温度，第二温度的清洗液从空气能热泵120的出水口处经第一出水管410流入第一清洗槽200。第二温度大于第一温度，第一温度可以为常温，即从总管路500进入储水箱110的清洗液具有常温，例如，18℃、20℃等。第二温度可以设置为50℃或55℃。由于空气能热泵120可吸收清洗室内空气的热量，并利用该热量加热清洗液，可以将常温的清洗液预加热至50℃或55℃，然后再输送至第一清洗槽200中进一步加热至第一预设温度，不仅使清洗室内的高温空气得到有效利用，而且也提高了第一清洗槽200中清洗液的第一加热管的加热效率。

第一清洗槽200内设置有第一加热管(图中未示出)，第一加热管用于对第一清洗槽200中的清洗液进一步加热。也就是说，第二温度的清洗液进入第一清洗槽200后，通过第一加热管对第二温度的清洗液进一步加热，使得清洗液的温度升至符合工艺要求的第一预设温度，从而避免了持续开启第一加热管，延长了第一加热管的使用寿命，同时降低了用电能耗，第一预设温度例如可以为85℃。在第一清洗槽200中，第一加热管仅需要将清洗液从第二温度加热至第一预设温度即可，无需从室温开始加热，提高了第一加热管的效率，并且通过空气能热泵120也提高了空气能的利用率。

本实用新型实施例的硅片清洗系统设置了空气能热泵120，空气能热泵120可吸收清洗室内空气的热量，使清洗室内的高温空气得到有效利用，降低了清洗室内的温度，同时空气能热泵120利用吸收的热量加热清洗液，并将加热后的清洗液传输至第一清洗槽200内，从而避免了持续开启第一加热管，延长了第一加热管的使用寿命，同时降低了用电能耗。

作为本实用新型的一些实施例，如图1所示，硅片清洗系统还包括水泵130，水泵130的一端(对应于图1的左端)连接储水箱110的出水口，另一端(对应于图1的右端)连接空气能热泵120的进水口。也就是说，空气能热泵120的进水口通过水泵130连接到储水箱110，将储水箱110中的清洗液泵入空气能热泵120中。

进一步地，空气能热泵120的出水口处还设有第二出水管420，第二出水管420连接于储水箱110的进水口以将空气能热泵120的加热后的清洗液输送至储水箱110。也就是说，储水箱110中的清洗液经空气能热泵120加热后可通过第一出水管410输送至第一清洗槽200内，也可通过第二出水管420回流至储水箱110中。这是由于当环境温度较低时，空气中的空气温度较低，并且空气能热泵120吸收到的空气热能也较小，从而可能导致空气能热泵120出口处的水温低于第二温度，此时，通过设置第二出水管420可将经过空气能热泵120加热后的未达到第二温度的清洗液循环回流至储水箱110中，将清洗液循环重复加热，直至空气能热泵120将清洗液加热至第二温度后，再将第二温度的清洗液经第一出水管410输送至第一清洗槽200中。

值得说明的是，可在第一出水管410和第二出水管420处分别设置控制阀门，当空气能热泵120出口处的清洗液温度到达第二温度时，则开启第一出水管410，关闭第二出水管420，使第二温度的清洗液输送至第一清洗槽200中；当空气能热泵120出口处的清洗液温度低于第二温度时，则关闭第一出水管410，开启第二出水管420，使清洗液回流至储水箱110中进行再次加热。

作为本实用新型的一些实施例，本实用新型实施例的硅片清洗系统还可以包括控制器，控制器与第一加热管连接以控制第一加热管的开启/关闭。也就是说，通过控制器控制第一加热管的开启/关闭以决定第一加热管是否对第一清洗槽200内的清洗液加热，以达到控制第一清洗槽200内的清洗液温度的目的。

进一步地，本实用新型实施例的硅片清洗系统还可以包括第一温度传感器，第一温度传感器设于第一清洗槽200内以监测第一清洗槽200中清洗液的温度，控制器与第一温度传感器连接，可以根据第一温度传感器发送的温度信号控制第一加热管的开启/关闭，以保证第一清洗槽200中的清洗液维持在第一预设温度，第一预设温度大于第二温度。也就是说，第一温度传感器实时监测第一清洗槽200中清洗液的温度，并可将监测到的温度信号发送至控制器，控制器接收到温度信号后，控制第一加热管的开启/关闭。具体而言，当第一清洗槽200中清洗液的温度到达第一预设温度时，控制器控制第一加热管关闭，当第一清洗槽200中清洗液的温度低于第一预设温度时，控制器控制第一加热管开启，以对清洗液加热，具有自动控制清洗液温度的作用，避免了持续开启第一加热管，延长了第一加热管的使用寿命。

进一步地，作为本实用新型的一些实施例，如图1所示，本实用新型实施例的硅片清洗系统还可以包括第二清洗槽300和第二加热管，第二清洗槽位于第一清洗槽200的下游，接收从第一清洗槽200溢出的清洗液。第二加热管设于第二清洗槽300内以对第二清洗槽300内的清洗液进行加热，控制器还与第二加热管连接以控制第二加热管的开启/关闭。也就是说，控制器还可连接第二清洗槽300以及与第二清洗槽300配合使用的第二加热管，设置第一清洗槽200和第二清洗槽300可以满足在不同温度下清洗硅片的工艺需求。

进一步地，本实用新型实施例的硅片清洗系统还可以包括第二温度传感器，第二温度传感器设于第二清洗槽300内以监测第二清洗槽300中清洗液的温度，控制器还根据第二温度传感器发送的温度信号控制第二加热管的开启/关闭以保证第二清洗槽中的清洗液维持在第二预设温度。通过设置第二温度传感器从而达到了自动控制第二清洗槽300中清洗液温度的目的，并且避免了持续开启第二加热管，延长了第二加热管的使用寿命。第二预设温度小于第一预设温度。例如第二预设温度可以为60℃。

进一步地，如图1所示，本实用新型实施例的硅片清洗系统还可以包括第一进水管430，第一进水管430设置在第二清洗槽300与总管路500之间，总管路500通过第一进水管430向第二清洗槽300输送具有第一温度的清洗液。也就是说，第二清洗槽300中的清洗液由第一进水管430引入。

进一步地，如图1所示，第二清洗槽300位于第一清洗槽200的下游侧(对应于图1的左端)，第一清洗槽200上还设有溢流口，第二清洗槽300上设有第二进水管440，第二进水管440的一端(对应于图1的右端)连接溢流口且另一端(对应于图1的左端)连接第二清洗槽300。也就是说，第一清洗槽200内的部分清洗液还可以经溢流口输送至第二清洗槽300内，这是由于在硅片清洗工艺过程中，当硅片放入清洗液中漂洗时，液面会进一步升高，为避免清洗液外溢引起安全事故而在第一清洗槽200上设置溢流口，并且第一清洗槽200内的高温清洗液可通过溢流口、第二进水管440输送至第二清洗槽300中，既节约了清洗液的用量，又提高了第二清洗槽300中清洗液的温度，进一步节省了能耗。

如图1所示，本实用新型实施例的硅片清洗系统的工作过程如下：

对于第一清洗槽200而言，总管路500中的一部分的第一温度的清洗液输送至储水箱110中，储水箱110中的清洗液经水泵130的作用输送至空气能热泵120中，空气能热泵120运行，将第一温度下的清洗液升温至第二温度，再将第二温度的清洗液输送至第一清洗槽200，第一温度例如可以为常温，第一温度是基于生产成本考虑做出，第二温度例如可以为50℃或者55℃，第二温度是基于环境温度和空气能热泵120的性能做出。

值得注意的是，如图1所示，还可以在第一出水管410上靠近第一清洗槽200处设置调节阀和转子流量计，以控制进入第一清洗槽200中的清洗液的体积，达到自动加液的目的，并且还可以在调节阀的上游端设置快热槽，快热槽可对清洗液快速加热，可提高了生产效率。

具有第二温度的清洗液输送至第一清洗槽200后，第一清洗槽200内的第一加热管开启对清洗液进一步加热至第一预设温度，在此过程中第一温度传感器实时监测清洗液的温度，当温度达到第一预设温度时，控制器控制第一加热管关闭，当温度小于第一预设温度时，控制器控制第一加热管开启以对清洗液加热。考虑到漂洗工艺的温度要求，第一预设温度例如可以设置为85℃。

对于第二清洗槽300而言，总管路500中另一部分的具有第一温度清洗液经第一进水管430的管路输送至第二清洗槽300中，同时第一清洗槽200中的部分具有第一预设温度的高温清洗液也可通过溢流口、第二进水管440进入至第二清洗槽300内，再由第二温度传感器监测清洗液的温度，当温度达到第二预设温度时，控制器控制第二加热管关闭，当温度小于第二预设温度时，控制器控制第二加热管开启以对清洗液加热。考虑到漂洗工艺的温度要求，第二预设温度例如可以设置为60℃。

值得说明的是，如图1所示，可在第一进水管430上靠近第二清洗槽300处设置调节阀和转子流量计，以控制进入第二清洗槽300中的清洗液的体积，达到自动加液的目的。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种硅片清洗系统，其特征在于，包括：

空气能设备，所述空气能设备包括：

2.根据权利要求1所述的硅片清洗系统，其特征在于，所述空气能设备还包括：

3.根据权利要求2所述的硅片清洗系统，其特征在于，所述空气能热泵的出水口处还设有第二出水管，所述第二出水管连接于所述储水箱的进水口以将所述空气能热泵加热后的所述清洗液回送至所述储水箱，然后再次经过空气能热泵进行加热，直至加热至第二温度。

4.根据权利要求3所述的硅片清洗系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的硅片清洗系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的硅片清洗系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的硅片清洗系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的硅片清洗系统，其特征在于，所述第二清洗槽和所述总管路之间设置有第一进水管，所述总管路通过所述第一进水管向所述第二清洗槽输送具有第一温度的所述清洗液。

9.根据权利要求8所述的硅片清洗系统，其特征在于，所述第一清洗槽上还设有溢流口，所述第二清洗槽与所述溢流口之间设置有第二进水管，所述第一清洗槽内的清洗液通过所述第二进水管溢流到所述第二清洗槽。

10.根据权利要求8所述的硅片清洗系统，其特征在于，在所述第一进水管和所述第一出水管上至少设置有调节阀和/或转子流量计。