JP3218608U - テクスチャ洗浄溶液の拡散装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テクスチャ洗浄溶液の拡散装置を提供する。【解決手段】テクスチャ洗浄溶液の拡散装置は、槽体１００、第１乱流板２００及び第２乱流板３００を備える。槽体１００上には給液口１０１が設けられる。第１乱流板２００は、槽体１００内に固定配置され、且つ第１乱流板２００上には間隔を隔てて複数の第１噴射孔２１０が設けられる。第２乱流板３００は、槽体１００内に固定連結され、且つ第２乱流板３００上には、複数の第２噴射孔３１０が設けられ、各第１噴射孔２１０と各第２噴射孔３１０とは、給液口１０１の所在する平面上の投影が互い違いに分布される。【選択図】図１

Description

本出願は、２０１７年８月１６日に中国庁に出願された中国特許出願第２０１７２１０２５５７８．８号の「テクスチャ洗浄溶液の循環均一化装置」に基づく優先権を主張し、その開示内容は参照によって本明細書に組み込まれるものとする。

本考案は、太陽電池のテクスチャ洗浄の技術分野に関し、特にテクスチャ洗浄溶液の拡散装置に関するものである。

結晶シリコン電池の製造工程においては、テクスチャ洗浄装置は重要なプロセス装置であり、特に、シリコン基板のテクスチャ洗浄処理中において、洗浄溶液の均一な循環は、洗浄後のピラミッド形状の形成にとって特に重要な役割を果たすのである。従来のテクスチャ洗浄装置は、標準的なピラミッド形状を形成するには困難であり、その結果、シリコン基板から反射される太陽光が多いとの不具合がある。

本考案の幾つかの実施形態に係るテクスチャ洗浄溶液の拡散装置は、その上には給液口が設けられた槽体と、前記槽体内に固定配置され、複数の第１噴射孔が間隔を隔てて配置された第１乱流板と、前記槽体内に固定配置され、且つその上には複数の第２噴射孔が設けられ、各第２噴射孔と各第１噴射孔とは、前記給液口の所在する平面上の投影が互い違いに分布される、第２乱流板とを備え、前記給液口、前記第１乱流板及び前記第２乱流板は、溶液噴射方向に順次配置されている。

本考案の幾つかの実施形態では、前記第１噴射孔は前記第１噴射孔の軸線に直交する横断面が長条状となり、これに対して、前記第２噴射孔は前記第２噴射孔の軸線に直交する横断面が円形状となる。

本考案の幾つかの実施形態では、前記槽体は、底板及び前記底板の両側に沿って配置された側壁板からなり、前記給液口は前記底板上に設けられ、前記第１乱流板および第２乱流板は、何れも前記底板に平行すると共に、何れも前記側壁板に固定連結される。

本考案の幾つかの実施形態では、給液口の所在する平面は、前記底板の平面であり、且つ水平面である。前記各第１噴射孔と前記各第２噴射孔とは、水平面上の投影が均等で、互い違いに分布されている。

本考案の幾つかの実施形態では、前記第２噴射孔は前記第２噴射孔の軸線に平行する縦断面がフレア状となり、且つ、前記第２噴射孔の直径は、溶液噴射方向に向けて漸次拡大される。

本考案の幾つかの実施形態では、前記給液口には給液導管が固定配置され、給液導管の排液口が前記給液口と連通し、前記給液導管の直径は前記溶液噴射方向に向けて漸次拡大される。

本考案の幾つかの実施形態では、給液導管は互いに連通する導流端と拡径端を有し、前記導流端は前記拡径端より直径が小さく、前記拡径端の排液口は前記給液口と連通する。

本考案の幾つかの実施形態では、前記拡径端の排液口は、前記給液口内に固定埋設される。

本考案の幾つかの実施形態では、前記給液導管は、前記底板と一体形成される。

本考案の幾つかの実施形態では、前記給液導管の数は２つであり、且つ前記給液口の数は２つであり、前記２つの給液口は前記底板に設けられ、給液口の各々は１つの前記給液導管と対応して連通する。

本考案の幾つかの実施形態では、前記第１乱流板は前記給液導管の噴射領域に配置される。

本考案の幾つかの実施形態では、前記第１乱流板と前記給液口との間の距離は、前記第１乱流板と前記第２乱流板との間の距離よりも大きい。

本考案の幾つかの実施形態では、前記第１乱流板および前記第２乱流板は、溶接によって前記槽体に接合される。

本考案の幾つかの実施形態では、複数の前記第２噴射孔は複数の組に分けられており、各組が少なくとも２つの第２噴射孔を含む。

本考案の幾つかの実施形態に係るテクスチャ洗浄溶液の拡散装置の構造を示す図である。 図１に示すテクスチャ洗浄溶液の拡散装置の正面図である。 本考案の幾つかの実施形態に係るテクスチャ洗浄溶液の拡散装置の作動原理を示す図である。

以下、本考案の実施形態を詳しく説明するが、実施形態の例は添付の図面に示されており、同一か類似する要素、又は機能的に同一か類似する要素は、同一又は類似する参照番号によって示す。以下、図面を参照して説明する実施形態は例示的ものであり、本考案の説明のみに使用され、本考案を限定するものとして解釈されるべきではない。

従来、太陽電池は、主としてシリコン太陽電池と薄膜太陽電池がある。シリコン太陽電池の場合、一連の処理加工後のシリコン基板は、表面上の様々な汚染物を除去し、表面上の太陽光の反射を低減可能なテクスチャ構造を生成する（即ち、テクスチャ加工）ため、洗浄処理する必要がある。テクスチャ加工は、シリコン太陽電池を製造するための重要な工程であり、「表面テクスチャ」とも呼ばれる。効果的なテクスチャ構造は、入射光をシリコン基板の表面上で複数回反射、屈折させることにより、光吸収を強化させ、反射率を低減し、太陽電池の性能の向上に寄与する。

図１、図２および図３に示すように、本考案の幾つかの実施形態に係るテクスチャー洗浄溶液の拡散装置は、槽体１００、第１乱流板２００及び第２乱流板３００を備え、槽体１００上には給液口１０１が設けられ、第１乱流板２００は槽体１００に固定連結され、且つ第１乱流板２００には、間隔を隔てて複数の第１噴射孔２１０が設けられおり、第２乱流板３００は、槽体１００に固定連結され、且つ第２乱流板３００には複数の第２噴射孔３１０が設けられており、各第２噴射孔３１０と各第１噴射孔２１０とは、給液口１０１の所在平面上の投影が互い違いに分布され、給液口１０１、第１乱流板２００と第２乱流板３００は、溶液噴射方向に順次配置されている。

本考案の幾つかの実施形態に係るテクスチャ洗浄溶液の拡散装置を用いてシリコン基板をエッチングする場合、溶液は給液口１０１を通して槽体１００内に進入し、図３に示すように、給液口１０１より噴出した溶液は一定の圧力を有するので、第１乱流板２００の複数の第１噴射孔２１０を通して第１乱流板２００と第２乱流板３００との間の領域に進入させることができる。ここでは、溶液は発散状に槽体１００内に噴出されるため、斜め方向に沿って噴出された溶液は、複数の第１噴射孔２１０内に進入するとき、複数の第１噴射孔２１０の内壁に衝突して溶液がリバウンドしたり、槽体１００に衝突してリバウンドしたりして、第１乱流板２００と第２乱流板３００との間の領域に進入する溶液に異なる噴射方向を持たせて溶液を分散させると共に、分散後の溶液の流速を増大させることができる。また、前記溶液噴射方向には、更に第２乱流板３００が設けられているので、複数の第１噴射孔２１０を通過した溶液は、第２乱流板３００の複数の第２噴射孔３１０を更に通過し、なお且つ各第２噴射孔３１０と各第１噴射孔２１０との給液口１０１の所在する平面での投影が互い違いに分布されるので、複数の第１噴射孔２１０から噴射され更に複数の第２噴射孔３１０を通過した液体を均一に拡散させる効果を奏する。

各第１噴射孔２１０は長条孔である。ここで、長条孔とは、１つの第１噴射孔２１０の軸線に直交する横断面が長条状であることを指す。第２乱流板３００より、第１乱流板２００は給液口１０１寄りに配置されているので、第１乱流板２００は一次乱流に相当し、第２乱流板３００は二次乱流に相当する。一次乱流では、第１乱流板２００上の各第１噴射孔２１０は、二次乱流での第２乱流板３００の各第２噴射孔３１０より直径が大きい。

各第２噴射孔３１０は円形孔３１０である。円形孔とは、１つの第２噴射孔３１０の軸線に直交する横断面が円形であることを指す。二次乱流では、乱流効果を一層高めるため、第２乱流板３００上の各第２噴射孔３１０は、一次乱流での第一乱流板２００上の各第１噴射孔２１０より直径が小さい。

本考案の幾つかの実施形態では、図１に示すように、槽体１００は、例えば、底板１２０と、底板１２０の両側に沿って設けられた側壁板１１０とを含む構造を有する。給液口１０１は、底板１２０上に設けられている。第１乱流板２００および第２乱流板３００の両方は、底板１２０に平行すると共に、側壁板１１０に固定連結されている。第１乱流板２００は、底板１２０と第２乱流板３００との間に位置付けられる。

本考案の幾つかの実施形態では、第１乱流板２００と第２乱流板３００は、溶液噴射方向に直交するように配置され、溶液の流路を短くし、溶液を一定の流速で第１噴射孔２１０と第２噴射孔３１０を通過させることができ、乱流効果が改善され、均一性が向上される。

給液口１０１の所在する平面は、底板１２０の平面であり、且つ通常の放置状態では、給液口１０１の所在する平面は水平面である。各第１噴射孔２１０と各第２噴射孔３１０とは、水平面上の投影は均等で、互い違いに分布されている。例えば、隣接する１つの第１噴射孔２１０と１つの第２噴射孔３１０とは、水平面上の投影間の間隙は同一である。

本考案の幾つかの実施形態では、各第２噴射孔噴射孔３１０はフレア状孔である。フレア状孔は、第２噴射孔３１０の軸線に平行する縦断面がフレア状であることを指す。フレア状孔３１０の直径は溶液噴射方向に向けて漸次拡大されるので、溶液の流速をある程度低減することができ、溶液の均一性がさらに向上し、シリコン基板のエッチング品質がより良く確保されることになる。

本考案の幾つかの実施形態では、第１乱流板２００と底板１２０との間の距離は、第１乱流板２００と第２乱流板３００との間の距離よりも大きくてもよい。給液口１０１から噴出された溶液は高い速度を有すると共に、局部に集中し過ぎるので、シリコン基板のエッチングの均一化が得られない。第１乱流板２００と底板１２０との距離を、第１乱流板２００と第２乱流板３００との間の距離よりも大きくすると、溶液の速度を第１乱流板２００への移動中に漸次減速させ、そして第１乱流板２００の作用によって溶液を分散ると同時に、分散後の溶液に第２乱流板３００を通過させるには十分な速度を持たせるように分散後の溶液の速度を向上することができる。

本考案の幾つかの実施形態では、第１乱流板２００および第２乱流板３００は、例えば槽体１００の側壁板１１０上に固定連結されるなどによって、槽体１００に固定連結される。第１乱流板２００及び第２乱流板３００の各々と、槽体１００の側壁板１１０との個別的固定の確実性を確保するため、第１乱流板２００と第２乱流板３００は、溶接よって槽体１００の側壁板１１０上に接合されてもよい。

本考案の幾つかの実施形態では、底板１２０上の給液口には給液導管４００が固定配置され、給液導管４００の排液口は槽体１００上の給液口１０１と連通し、給液導管４００の直径は、溶液噴射方向に向けて漸次拡大するので、給液導管４００から排出される液体の速度を減少させると同時に、液体を槽体１００内に発散状に噴出し、第１乱流板２００による溶液の更なる分散に便利である。

本考案の幾つかの実施形態では、給液導管４００は漏斗状に形成され、互いに連通する拡径端４１０と導流端４２０を有し、拡径端４１０の排液口が槽体１００上の給液口１０１と連通し、且つ導流端４２０は拡径端４１０より直径が小さい。これにより、給液導管４００は導流端４２０を介して溶液供給装置に連結し、導流端４２０にある溶液に一定のエネルギーを蓄積させるようにし、拡径端４１０に溶液が流入し始めると、導流端４２０の直径が拡径端４１０の直径よりも小さいため、導流端４２０に蓄積されたエネルギーが放出されて溶液を噴射させ、溶液に一定の速度を持たせる。

給液導管４００は、底板１２０の表面に溶接されても良いが、溶接継目に割れなどの不良が発生する場合、溶液は給液導管４００と槽体１００との連結部の隙間より溢れ出る不具合がある。この不具合を回避するため、拡径端４１０の排液口を給液口１０１内に固定埋設して、拡径端４１０の排液口を槽体１００の内腔までに延長させることにより、溶液を溶液噴射方向において拡径端４１０と槽体１００との連結部を通過させないようにする。拡径端４１０の排液口には、雄ねじが設けられ、給液口１０１の内壁には、雄ねじと嵌合する雌ねじが設けられていてもよい。これにより、拡径端４１０の排液口を給液口１０１内に捩じ込むことができる。好ましくは、底板１２０と給液導管４００とを一体形成する。これにより連結部からの液漏れを回避することができる。

本考案の幾つかの実施形態では、給液導管４００と給液口１０１の数は共に複数であってもよく、各々の給液口１０１は１つの給液導管４００に対応して連通し、複数の給液口１０１は底板１２０上で均等に分布される。

本考案の幾つかの実施形態では、給液導管４００の数は２つであり、相応的に給液口１０１の数も２つであり、且つ２つの給液口１０１は底板１２０上に設けられ、給液口１０１の各々が１つの前記給液導管400に対応して連通され、よって溶液噴射の均一性は向上される。

本考案の幾つかの実施形態では、第１乱流板２００は給液導管４００の噴射領域内に配置される。拡径端４１０の外壁は、テーパ状、例えば漏斗状になっており、拡径端４１０の噴射領域は、即ち給液導管４００の噴射領域である。第１乱流板２００は、噴射領域に設けられているので、拡径端４１０から噴射された液体が第１乱流板２００の各第１噴射孔２１０と接触することが確保され、溶液の均一な拡散を具現化することができる。

当業者が理解できるように、１つのみの給液口１０１が設けられ、且つ該給液口１０１に１つの給液導管４００が連通される場合、該入口導管４００の拡径端４１０の外壁の延長面の間に噴射領域を形成してもよい。

複数の第２噴射孔３１０は複数の組に分けられており、各組が少なくとも２つの第２噴射孔３１０を含む。各組の前記少なくとも２つの第２噴射孔は直線状、円形、楕円形又は多角形に配列されてもよく、各第１噴射孔２１０と互い違いに分布するようになればよい。例えば、本考案のいくつかの実施形態では、図１に示すように、１組に含まれる前記少なくとも２つの第２噴射孔３１０は直線状に配列されているので、図１で見える第２噴射孔３１０が１１組である。

本考案の幾つかの実施形態によると、テクスチャ洗浄溶液の拡散装置では、循環過程の溶液をより均一化するため、第１乱流板と第２乱流板を設けることにより、シリコン基板のテクスチャ、洗浄処理中に溶液とシリコン基板の表面との間の接触をより均一にして、テクスチャ、洗浄後のシリコン基板のピラミッド形状のバッチ間安定性および良品率を改善した。

以上、図面に示す実施形態を参照して本考案の構造、特徴及び効果を説明したが、前述の実施形態は本考案の好ましい形態であり、本考案の技術的範囲は、図面に示された実施形態に限定するものではない。本考案の精神に基づく変形や置換え、または同等の実施形態への変形や置換えは、明細書および図面の精神及び範疇を逸脱しない限り、全て本考案の保護範囲内に含まれるものとする。

Claims (13)

1. その上には給液口が設けられた槽体と、
   前記槽体内に固定配置され、複数の第１噴射孔が間隔を隔てて設けられた第１乱流板と、
   前記槽体内に固定配置され、且つ複数の第２噴射孔が設けられ、各第１噴射孔と各第２噴射孔とは、前記給液口の所在する平面上の投影が互い違いに分布される、第２乱流板とを備え、
   前記給液口、前記第１乱流板及び前記第２乱流板は、溶液噴射方向に順次配置される
   テクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
2. 前記第１噴射孔は前記第１噴射孔の軸線に直交する横断面が長条状となり、
   前記第２噴射孔は前記第２噴射孔の軸線に直交する横断面が円形状となる、
   請求項１に記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
3. 前記槽体は、底板及び底板の両側に沿って配置された側壁板からなり、
   前記給液口は前記底板上に設けられ、
   前記第１乱流板および第２乱流板は、何れも前記底板に平行し、
   前記第１乱流板および第２乱流板は、何れも前記側壁板に固定連結される
   請求項１又は２に記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
4. 前記給液口の所在する平面は、底板の平面であり、且つ水平面であり、
   前記各第１噴射孔と各前記第２噴射孔とは、水平面上の投影が均等で、互い違いに分布されている、
   請求項３に記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
5. 前記第２噴射孔は前記第２噴射孔の軸線に平行する縦断面がフレア状となり、且つ前記第２噴射孔の直径は、溶液噴射方向に向けて漸次拡大される、請求項１〜４の何れかに記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
6. テクスチャ前記給液口には、排液口が前記給液口と連通する給液導管は固定配置され、前記給液導管の直径は溶液噴射方向に向けて漸次拡大される、請求項１〜４の何れかに記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
7. テクスチャ前記給液導管は、互いに連通する導流端と拡径端を有し、前記導流端は前記拡径端より直径が小さく、前記導流端は排液口が前記給液口と連通する、請求項６に記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
8. 前記拡径端の排液口は、前記給液口内に固定埋設される、請求項７に記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
9. テクスチャ前記給液導管の数は２つであり、且つ前記給液口の数も２つであり、２つの前記給液口は前記底板上に設けられ、且つ各々の前期給液口は１つの前記給液導管と対応して連通する、請求項６〜８の何れかに記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
10. 前記第１乱流板は、前記給液導管の噴射領域内に配置される、請求項６〜９の何れかに記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
11. 前記第１乱流板と前記給液口との間の距離は、前記第１乱流板と前記第２乱流板との間の距離よりも大きい、請求項１〜１０の何れかに記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
12. 前記第１乱流板および第２乱流板は、溶接によって前記槽体上に接合される、請求項１〜１１の何れかに記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。
    テクスチャ
13. 複数の前記第２噴射孔は複数の組に分けられており、各組は少なくとも２つの前記第２噴射孔を含む、請求項１〜１２の何れかに記載のテクスチャ洗浄溶液の拡散装置。