CN217768397U - 一种硅片去膜回刻装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种硅片去膜回刻装置，属于太阳能电池制造领域。硅片去膜回刻装置包括去膜槽、清洗槽和回刻槽，去膜槽用于去除硅片表面的掩膜层；在第一预设方向上，清洗槽设置于去膜槽的下游，且清洗槽内设置有用于对硅片进行冲洗的喷洒件，第一预设方向为去膜槽的长度方向或去膜槽的宽度方向；在第一预设方向上，回刻槽设置于清洗槽的下游且用于去除硅片表面的种子层，该装置能够改善甚至解决掩膜层去除不净的问题，从而保证电池良率。

Description

一种硅片去膜回刻装置

技术领域

本申请涉及太阳能电池制造领域，具体而言，涉及一种硅片去膜回刻装置。

背景技术

现有技术中，去膜回刻作为湿法电镀中的最后一道工序，需要依次去除硅片表面的掩膜层以及种子层，但是，现有去膜回刻工艺中，存在掩膜层去除不净的情况，从而影响电池良率。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种硅片去膜回刻装置，能够改善甚至解决掩膜层去除不净的问题，从而保证电池良率。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种硅片去膜回刻装置，包括去膜槽、清洗槽和回刻槽。去膜槽用于去除硅片表面的掩膜层；在第一预设方向上，清洗槽设置于去膜槽的下游，且清洗槽内设置有用于对硅片进行冲洗的喷洒件，第一预设方向为去膜槽的长度方向或去膜槽的宽度方向；在第一预设方向上，回刻槽设置于清洗槽的下游且用于去除硅片表面的种子层。

上述技术方案中，依次设置的去膜槽、清洗槽和回刻槽分别用于对硅片进行去膜、清洗以及回刻。其中，清洗槽内设置有喷洒件，喷洒件喷射出的水流具有一定的压力，通过具有一定压力的水流对硅片表面疏松的掩膜层进行冲洗，能够使得掩膜层被去除干净，从而保证电池良率。

在一些可选的实施方案中，在第一预设方向上，清洗槽相对分布的两侧侧壁均设置有喷洒件。

上述技术方案中，清洗槽在第一预设方向上相对分布的两侧侧壁均设置有喷洒件，相对于仅在一侧侧壁设置喷洒件，该设置能够使得硅片表面的掩膜层与喷洒件喷射出的水流接触更加充分，从而提供更好的清洗效果。

在一些可选的实施方案中，在第二预设方向上，每个喷洒件包括多个并排平行分布的喷嘴，第二预设方向与第一预设方向和清洗槽的高度方向均垂直。

上述技术方案中，每个喷洒件在第二预设方向上设置多个并排平行分布的喷嘴，能够使得喷洒件喷洒出的水流具有更大的覆盖面积，从而能够保证位于清洗槽内的所有硅片均能受到有效清洗。

在一些可选的实施方案中，在第二预设方向上，每个喷洒件中的多个喷嘴均匀间隔分布。

上述技术方案中，多个喷嘴均匀间隔分布，能够使得硅片与冲洗水流接触时受力均匀，从而有效避免硅片由于受力不均出现损伤。

在一些可选的实施方案中，位于清洗槽相对分布的两侧侧壁上的喷嘴的喷射方向相反，且在第二预设方向上，喷嘴的喷射方向与清洗槽的侧壁之间的夹角均为20～40°。

上述技术方案中，位于清洗槽相对分布的两侧侧壁上的喷嘴的喷射方向相反，能够在保证喷嘴冲洗效果的情况下有效避免位于清洗槽相对分布的两侧侧壁上的喷嘴相互干扰；此外，在第二预设方向上，喷嘴的喷射方向与清洗槽的侧壁之间的夹角均为20～40°，是由于喷嘴的水流沿该角度喷洒能够保证被夹设在中间的硅片的表面也能得到有效冲洗，从而保证去膜效果。

在一些可选的实施方案中，硅片去膜回刻装置还包括花篮，花篮沿第二预设方向设有多个间隔分布的硅片固定槽。

上述技术方案中，硅片去膜回刻装置设置花篮，能够在去膜回刻工艺中实现硅片的批量处理，从而提高去膜回刻效率；此外，花篮沿第二预设方向设有多个间隔分布的硅片固定槽，能够使得每个硅片的两侧表面均能与去膜液和回刻液充分接触，从而保证去膜回刻效果。

在一些可选的实施方案中，在第二预设方向上，多个硅片固定槽并排平行分布，且每个固定槽的尺寸与硅片的厚度对应。

上述技术方案中，多个硅片固定槽沿第二预设方向并排平行分布，该设置使得硅片固定槽的规格一致，便于进行花篮的工艺制造；此外，每个固定槽在第二预设方向上的尺寸与硅片的厚度对应，即硅片的两侧侧壁与硅片固定槽的槽壁接触从而被固定，该设置使得硅片的两侧侧壁能够完全漏出，从而便于喷洒件对其表面的掩膜层进行冲洗。

在一些可选的实施方案中，去膜槽、清洗槽和回刻槽并排平行分布。

上述技术方案中，该设置便于进行去膜槽、清洗槽和回刻槽的排布，并且该排布方式便于硅片在各个功能槽之间传送运输。

在一些可选的实施方案中，在第一预设方向上，去膜槽和清洗槽之间设置有第一水洗槽，清洗槽和回刻槽之间设置有第二水洗槽。

上述技术方案中，增设第一水洗槽和第二水洗槽，其中，第一水洗槽用于预清洗硅片表面残留的去膜液和疏松的掩膜层，第二水洗槽用于进一步去除硅片表面的残留去膜液。

在一些可选的实施方案中，在第一预设方向上，回刻槽的下游依次设置有第三水洗槽和第四水洗槽。

上述技术方案中，增设第三水洗槽和第四水洗槽，其中，第三水洗槽用于预清洗硅片表面残留的回刻液，第二水洗槽用于进一步去除硅片表面的残留回刻液。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种硅片去膜回刻装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种硅片去膜回刻装置的部分结构示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种硅片去膜回刻装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的再一种硅片去膜回刻装置的结构示意图。

图标：10-硅片去膜回刻装置；100-去膜槽；200-清洗槽；210-喷洒件；211-喷嘴；212-清洗槽的侧壁；300-回刻槽；400-花篮；410-固定槽；500-第一水洗槽；600-第二水洗槽；700-第三水洗槽；800-第四水洗槽；900-烘干槽；

α-夹角；a-第一预设方向；b-第二预设方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“垂直”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“垂直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

现有技术中，银浆作为太阳能电池的主要电极材料，由于其价格昂贵，并且由于银电极的宽度和高宽比受到丝网印刷工艺和浆料物化性能的限制，使得晶硅太阳能电池的制备存在成本高、效率低问题。

基于此，使用湿法电镀制作太阳能电池的金属电极成为了量产研究热点，去膜回刻作为湿法电镀中的最后一道工序，需要依次去除硅片表面的掩膜层以及种子层。在去膜工艺中，一般采用链式基台结合滚轮传送的装置进行去膜回刻，但是，该去膜回刻方式由于硅片的一侧表面直接与传送带接触，导致存在去膜回刻效果不佳以及容易对硅片造成划伤、留印等问题。

在此基础上，技术人员对去膜回刻装置进行改进，采用依次并排分布的槽体来进行硅片的去膜回刻，即将硅片整个浸泡在容纳有去膜液的槽体中进行去膜，然后，将去膜后的硅片转移至容纳有清洗液的槽体中进行浸泡以清洗掉硅片表面的去膜液以及疏松的掩膜层，然后，再将清洗后的硅片转移至容纳有回刻液的槽体中进行回刻。

改进后的去膜回刻装置虽然能够提高去膜回刻效果、避免硅片被传送带划伤以及硅片表面留印等问题，但是，在使用槽体进行浸泡清洗的过程中，由于掩膜层与硅片表面还存在一定的粘接作用，导致通过直接浸泡的方式难以将其清洗干净；此外，从硅片上脱离下来的掩膜层也会残留在槽体中，容易对后面进行清洗的硅片造成二次污染，使得电池质量受到。

当前，为了提高采用槽体装置进行清洗的效果，技术人员一般采用以下几种方式：

1、在清洗槽体中增设打捞机构，通过及时处理掉清洗液中的掩膜层来保证后面进行清洗的硅片洁净度。

2、通过优化清洗液配方，使得硅片表面的输送掩膜层更容易脱落。

3、通过延长浸泡的时间。

但是，以上几种清洗方式在一定程度上存在操作不便、清洗效率低等问题。

发明人研究发现，在现有去膜回刻工艺的基础上，通过调整去膜工艺中的清洗方式，即采用具有一定压力的水流对硅片表面的疏松掩膜层进行冲洗的方式，能够改善甚至解决掩膜层去除不净的问题，从而保证电池良率。

参阅图1，本申请实施例提供一种硅片去膜回刻装置10，包括去膜槽100、清洗槽200和回刻槽300。去膜槽100用于去除硅片表面的掩膜层；在第一预设方向a上，清洗槽200设置于去膜槽100的下游，且清洗槽200内设置有用于对硅片进行冲洗的喷洒件210，第一预设方向a为去膜槽100的长度方向或去膜槽100的宽度方向；在第一预设方向a上，回刻槽300设置于清洗槽200的下游且用于去除硅片表面的种子层。

本申请中，依次设置的去膜槽100、清洗槽200和回刻槽300分别用于对硅片进行去膜、清洗以及回刻。其中，硅片去膜回刻装置10整体采用槽体结构，能够使得硅片整个浸泡在去膜液、回刻液中，从而能够在不损伤硅片的情况下，保证去膜回刻的效果；此外，清洗槽200内设置有喷洒件210，喷洒件210喷射出的水流具有一定的压力，通过具有一定压力的水流对硅片表面疏松的掩膜层进行冲洗，能够使得疏松的掩膜层很容易被去除干净，从而保证电池良率。

在一些可能的实施例中，考虑到硅片去膜回刻装置10的空间布局以及各个功能槽体之间的配合，第一预设方向a为去膜槽100的宽度方向。

需要注意的是，为了及时将残留在清洗槽200中的清洗废液排出清洗槽200，清洗槽200的底部还设置有排水管道。

发明人还研究发现，现有技术中，去膜阶段常用的去膜液为氢氧化钠，若按照常规方法，采用氢氧化钠对硅片进行长时间的浸泡，虽然能够达到较好的去膜效果，但是由于氢氧化钠的腐蚀性较强，长时间的浸泡容易对硅片的内部结构造成损伤(即咬蚀硅片)。

基于此，发明人对去膜液的成分进行了优化。

作为一种示例，去膜液包括二甲基亚砜、四甲基氢氧化铵以及用于抑制咬蚀硅片的添加剂。

该实施方式中，采用新型的有机去膜溶剂结合去膜槽100对硅片进行去膜，不仅能够保证较好的去膜效果，还能避免对硅片造成损伤。

需要注意的是，去膜液中的各个组分的用量配比不做具体限定，可以根据实际去膜需要进行调整。

需要注意的是，为了保证硅片去膜装置的使用寿命，回刻槽300采用耐酸材质。

作为一种示例，回刻槽300均采用聚丙烯材质。

该实施方式中，回刻槽300均采用聚丙烯材质，一方面能够同时满足耐碱性能，另一方面，采用相同的材质便于进行工艺制备。

需要注意的是，喷洒件210的具体形式不做限定，只要能够喷洒出具有一定压力的水流即可。

参阅图2，作为一种示例，在第一预设方向a上，清洗槽200相对分布的两侧侧壁均设置有喷洒件210。

该实施方式中，清洗槽200在第一预设方向a上相对分布的两侧侧壁均设置有喷洒件210，相对于仅在一侧侧壁设置喷洒件210，该设置能够使得硅片表面的掩膜层与喷洒件210喷射出的水流接触更加充分，从而提供更好的清洗效果。

参阅图2，作为一种示例，在第二预设方向b上，每个喷洒件210包括多个并排平行分布的喷嘴211，第二预设方向b与第一预设方向a和清洗槽200的高度方向(图中未示出)均垂直。

该实施方式中，每个喷洒件210在第二预设方向b上设置多个并排平行分布的喷嘴211，能够使得喷洒件210喷洒出的水流具有更大的覆盖面积，从而能够保证位于清洗槽200内的所有硅片均能受到有效清洗。

需要注意的是，喷嘴211的具体数量不做限定，可以根据清洗槽200在第二预设方向b上的尺寸以及硅片的实际数量进行调整。

作为一种示例，在第二预设方向b上，每个喷洒件210中的多个喷嘴211均匀间隔分布。

该实施方式中，多个喷嘴211均匀间隔分布，能够使得硅片与冲洗水流接触时受力均匀，从而有效避免硅片由于受力不均出现损伤。

需要注意的是，喷嘴211的喷射方向以及安装角度不做具体限定。

参阅图2，作为一种示例，位于清洗槽200相对分布的两侧侧壁上的喷嘴211的喷射方向相反，且在第二预设方向b上，喷嘴211的喷射方向与清洗槽的侧壁212之间的夹角α均为20～40°，例如但不限于夹角α为20°、25°、30°、35°和40°中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。

该实施方式中，位于清洗槽200相对分布的两侧侧壁上的喷嘴211的喷射方向相反，能够在保证喷嘴211冲洗效果的情况下有效避免位于清洗槽200相对分布的两侧侧壁上的喷嘴211相互干扰；此外，在第二预设方向b上，喷嘴211的喷射方向与清洗槽的侧壁212之间的夹角α均为20～40°，即喷嘴211的轴心线与清洗槽的侧壁212之间的夹角α均为20～40°，是由于喷嘴211的水流沿该角度喷洒能够保证被夹设在中间的硅片的表面也能得到有效冲洗，从而保证去膜效果。

需要注意的是，在清洗槽200的高度方向上，喷洒件210在清洗槽200侧壁上的具体位置不做限定，可以根据硅片位置并结合具体的冲洗效果进行调整。

作为一种示例，硅片去膜回刻装置10还包括花篮400，花篮400沿第二预设方向b设有多个间隔分布的硅片固定槽410。

参阅图2，该实施方式中，硅片去膜回刻装置10设置花篮400，能够在去膜回刻工艺中实现硅片的批量处理，从而提高去膜回刻效率；此外，花篮400沿第二预设方向b设有多个间隔分布的硅片固定槽410，能够使得每个硅片的两侧表面均能与去膜液和回刻液充分接触，从而保证去膜回刻效果。

需要注意的是，硅片固定槽410的分布形式以及尺寸不做具体限定。

作为一种示例，在第二预设方向b上，多个硅片固定槽410并排平行分布，且每个固定槽410的尺寸与硅片的厚度对应。

该实施方式中，多个硅片固定槽410沿第二预设方向b并排平行分布，该设置使得硅片固定槽410的规格一致，便于进行花篮400的工艺制造；此外，每个固定槽410在第二预设方向b上的尺寸与硅片的厚度对应，即硅片的两侧侧壁与硅片固定槽410的槽壁接触从而被固定，该设置使得硅片的两侧侧壁能够完全漏出，从而便于喷洒件210对其表面的掩膜层进行冲洗。

在一些可能的实施例中，为了增加硅片去膜回刻装置10的自动化功能，硅片去膜回刻装置10还设置有传输组件。

作为一种示例，传输组件包括第一移动组件和第二移动组件，第一移动组件被配置为可驱动花篮400沿第一预设方向a做往复运动，第二移动组件被配置为可驱动花篮400沿清洗槽200的高度方向做往复运动。

需要注意的是，传输组件的具体形式不做限定，可以按照本领域的常规选择进行设置。

作为一种示例，第一移动组件和第二移动组件均设置为电机驱动且通过直线导轨配合移动的形式。

需要注意的是，各个功能槽之间的布局形式不做具体限定。

作为一种示例，去膜槽100、清洗槽200和回刻槽300并排平行分布。

该实施方式中，该设置便于进行去膜槽100、清洗槽200和回刻槽300的排布，并且该排布方式便于硅片在各个功能槽之间传送运输。

需要注意的是，各个功能槽可以设置为依次连接的形式，也可设置为间隔分布的形式。

作为一种示例，去膜槽100、清洗槽200和回刻槽300设置为依次连接的形式。

该实施方式中，设置为依次连接的形式，能够使得硅片去膜回刻装置10的整体结构更加紧凑，从而减小硅片去膜回刻装置10的空间占位。

参阅图3，作为一种示例，在第一预设方向a上，去膜槽100和清洗槽200之间设置有第一水洗槽500，清洗槽200和回刻槽300之间设置有第二水洗槽600。

该实施方式中，增设第一水洗槽500和第二水洗槽600，其中，第一水洗槽500用于预清洗硅片表面残留的去膜液和疏松的掩膜层，第二水洗槽600用于进一步去除硅片表面的残留去膜液。

参阅图4，作为一种示例，在第一预设方向a上，回刻槽300的下游依次设置有第三水洗槽700和第四水洗槽800。

该实施方式中，增设第三水洗槽700和第四水洗槽800，其中，第三水洗槽700用于预清洗硅片表面残留的回刻液，第二水洗槽600用于进一步去除硅片表面的残留回刻液。

参阅图4，作为一种示例，在第一预设方向a上，第四水洗槽800的下游还设置有烘干槽900。

该实施方式中，烘干槽900用于对经过回刻工艺后的硅片进行烘干。

需要注意的是，烘干槽900的具体形式不做限定，可以按照本领域的常规选择进行设置。

作为一种示例，烘干槽900包括设置在烘干槽900底部的风机以及设置在烘干槽900侧壁的送风管路。

可以理解的是，考虑到送风的洁净度，送风通道内还设置有空气过滤膜。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅片去膜回刻装置，其特征在于，包括：

去膜槽，所述去膜槽用于去除硅片表面的掩膜层；

清洗槽，在第一预设方向上，所述清洗槽设置于所述去膜槽的下游，且所述清洗槽内设置有用于对所述硅片进行冲洗的喷洒件，所述第一预设方向为所述去膜槽的长度方向或所述去膜槽的宽度方向；以及

回刻槽，在所述第一预设方向上，所述回刻槽设置于所述清洗槽的下游且用于去除所述硅片表面的种子层。

2.根据权利要求1所述的硅片去膜回刻装置，其特征在于，在所述第一预设方向上，所述清洗槽相对分布的两侧侧壁均设置有所述喷洒件。

3.根据权利要求2所述的硅片去膜回刻装置，其特征在于，在第二预设方向上，每个所述喷洒件包括多个并排平行分布的喷嘴，所述第二预设方向与所述第一预设方向和所述清洗槽的高度方向均垂直。

4.根据权利要求3所述的硅片去膜回刻装置，其特征在于，在所述第二预设方向上，每个所述喷洒件中的多个所述喷嘴均匀间隔分布。

5.根据权利要求4所述的硅片去膜回刻装置，其特征在于，位于所述清洗槽相对分布的两侧侧壁上的所述喷嘴的喷射方向相反，且在所述第二预设方向上，所述喷嘴的喷射方向与所述清洗槽的侧壁之间的夹角均为20～40°。

6.根据权利要求3所述的硅片去膜回刻装置，其特征在于，所述硅片去膜回刻装置还包括花篮，所述花篮沿所述第二预设方向设有多个间隔分布的硅片固定槽。

7.根据权利要求6所述的硅片去膜回刻装置，其特征在于，在所述第二预设方向上，多个所述硅片固定槽并排平行分布，且每个所述固定槽的尺寸与所述硅片的厚度对应。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的硅片去膜回刻装置，其特征在于，所述去膜槽、所述清洗槽和所述回刻槽并排平行分布。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的硅片去膜回刻装置，其特征在于，在所述第一预设方向上，所述去膜槽和所述清洗槽之间设置有第一水洗槽，所述清洗槽和所述回刻槽之间设置有第二水洗槽。

10.根据权利要求1～7中任一项所述的硅片去膜回刻装置，其特征在于，在所述第一预设方向上，所述回刻槽的下游依次设置有第三水洗槽和第四水洗槽。

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