TWI614913B - 太陽能矽片的淋浴式濕法製絨設備及方法 - Google Patents

Description

太陽能矽片的淋浴式濕法製絨設備及方法

本發明涉及光伏行業，尤其涉及一種太陽能矽片的淋浴式濕法製絨設備及方法。

在光伏行業中，矽片的濕法製絨處理一般採用將矽片浸泡於腐蝕性液體中進行表面處理，因反應區內的腐蝕性液體量很大，參與反應的腐蝕液以及反應後的生成物和未參與反應的腐蝕液摻雜在一起，造成反應槽內的藥液濃度出現區域性濃度不一致，這將導致矽片表面處理的均勻性大大降低，對生產加工出來的矽片質量影響非常大。

因此，如何提供一種有效提高矽片表面處理質量的太陽能矽片的淋浴式濕法製絨設備及方法是業界急待解决的技術問題。

本發明針對上述問題提供了一種有效提高矽片表面處理質量的太陽能矽片的淋浴式濕法製絨設備及方法。

本發明提出的技術方案是，設計太陽能矽片的淋浴式濕法製絨設備，包括：運送組件，包括縱向均勻排列的滾筒、驅動滾筒的電動元件，運送組件用於向前運送矽片。噴淋組件，包括位於滾筒上方、縱向間隔設置的噴淋盒，噴淋盒底面均勻設有漏液孔。供液組件，包括 設於運送組件下方的接液槽，位於接液槽下方並與接液槽連通的副槽，與所述副槽和噴淋組件連接的循環管道，以及位於副槽出口與循環管道連接的循環泵。

較優的，循環泵的出口設有兩路管道，第一路管道接入噴淋盒內，第二路管道接回副槽內。

較優的，噴淋盒的進口處設有流量閥，第一路管道經過流量閥再接入噴淋盒，循環泵連接有變頻器，藉由變頻器控制循環泵的轉速。

較優的，噴淋盒的漏液孔呈錐形，漏液孔的孔徑由上至下逐漸加大；或者，噴淋盒的漏液孔呈直筒形，直筒的底面設有一圈錐形凹環，該錐形凹環的孔徑由直筒孔向下逐漸加大。

進一步的，該設備還包括補液系統，補液系統內設有：位於運送組件的上料口的計數感應器、與計數感應器連接的控制器、以及與控制器連接的補液系統，計數感應器對矽片計數，達到設定數量後發送信號給控制器，控制器控制補液系統向副槽內補充新藥液。

補液系統包括：設於副槽上方的補液罐，連通該補液罐底部的帶有進液控制的輸液管道，所述補液罐的底部還連通一補液管，該補液管中並接有粗補閥和精補閥，補液罐的頂部設有一用於補液罐液位檢測的超聲波液位儀，該超聲波液位儀與控制器連接。

在一實施例中，副槽內頂部設有一用於副槽內液位檢測的液位檢測器，該液位檢測器與控制器連接。

本發明還提供了一種利用上述任一所述設備進行太陽能矽片濕法製絨的方法，包括以下步驟： 步驟1、將矽片間隔放置在滾筒傳送帶上並按照設定的速度藉由噴淋組件；步驟2、運送組件向前運送矽片，控制噴淋組件向矽片噴淋藥液，噴淋盒的進口設置流量閥，保證每個噴淋盒內的液位高度一致，使藥液呈連續的水滴狀從噴淋盒滴下；步驟3、將處理完成後的矽片轉送至下一工序運送組件上流下的藥液在接液槽內聚合。

較優的，將循環泵出口的藥液一部分返回副槽，用於對副槽內的藥液進行攪拌，使藥液混合均勻。

在一較優實施例中，運送組件的運送速度為1.8-2.5M/Min，矽片之間的間隔距離約為20mm，當計數感應器計數到200片後，觸發補液系統向副槽補充新液，保證循環藥液的動態平衡。

與現有技術相比，本發明淋浴的方式將藥液噴灑或滴到矽片上，矽片反應後的生成物及未參與反應的藥液可隨著多餘的藥液迅速流道接液槽，避免了傳統浸泡反應方式中矽片周圍藥液濃度不均勻的情况，有效保證單片矽片表面的腐蝕均勻性和多片矽片之間的腐蝕均勻性，大大提高了矽片的生產質量及降低生產不良率。更優的，為了節約材料，聚合在接液槽內的剩餘藥液還可以抽回噴液盒循環使用，使藥液被充分利用，進一步的，還可以設置補液系統，藥液在一段時間的循環後，濃度會出現偏差，補液系統可以在藥液濃度出現偏差後，向接液槽補充新的藥液，以平衡藥液濃度，提高生產自動化程度。

1‧‧‧接液槽

2‧‧‧滾筒

3‧‧‧矽片

4‧‧‧噴淋盒

5‧‧‧循環管道

6‧‧‧循環泵

7‧‧‧副槽

8‧‧‧流量閥

9‧‧‧補液罐

10‧‧‧輸液管道

11‧‧‧補液管

12‧‧‧粗補閥

13‧‧‧精補閥

14‧‧‧液位儀

下面結合實施例和附圖對本發明進行詳細說明，其中：第1圖是本發明的設備結構示意圖；第2圖是本發明的補液系統結構示意圖。

在太陽能矽片的濕法製絨處理中，一般將矽片浸泡於腐蝕性液體中進行表面處理，參與反應的腐蝕液以及反應後的生成物和未參與反應的腐蝕液摻雜在一起，造成反應槽內的藥液濃度出現區域性濃度不一致，影響矽片的生產質量，本發明採用淋浴的方式將腐蝕液噴灑或滴到矽片上，多餘藥液及反應生成物能及時流回副槽，避免矽片上的藥液濃度不均勻的問題。

參照第1圖及第2圖，本發明提出的太陽能矽片的淋浴式濕法製絨設備，包括：運送組件、噴淋組件及供液組件。

運送組件包括縱向均勻排列的滾筒2、驅動滾筒2的電動元件，運送組件用於向前運送矽片3。噴淋組件包括位於滾筒2上方、縱向間隔設置的噴淋盒4，噴淋盒4底面均勻設有漏液孔。供液組件包括接液槽1、副槽7、循環管道5及循環泵6，接液槽1開口朝上設於運送組件的下方，用於接收運送組件上流下的藥液，副槽7位於接液槽1下方並與接液槽1連通，接液槽1接收的藥液流向副槽7彙集，循環管道5連接在副槽7和噴淋組件之間，循環管道5的進口連接在副槽7上，出口分為複數個並聯的管道分別接入各個噴淋盒4，循環泵6位於副槽7的出口，循環泵6連接在循環管道5上，用於將副槽內的藥液抽送至噴淋盒4內。

副槽7與接液槽1之間藉由多條連接管接通，接液槽1內的液體從連接管中進入副槽7，設置多條連接管的作用是讓接液槽1內的液體能較快的進入副槽7。副槽7底部還設有排污孔，便於定期清理副槽7。由於流回副槽7的腐蝕液再次參與矽片腐蝕需要較長的時間，參與反應的腐蝕液以及反應後的生成物和未參與反應的腐蝕液在副槽7混溶得更好。

循環泵6的出口設有兩路管道，第一路管道接入噴淋盒4內，第二路管道接回副槽7內，接回副槽7的目的是利用液體的衝擊力對副槽7內的藥液進行攪拌，使藥液混合的更均勻。在副槽7和循環泵6的共同作用下，藥液充分混勻，這就使得每次參與化學反應的循環藥液濃度接近一致，保證矽片3反應質量。

噴淋盒4的進口處設有流量閥8，第一路管道經過流量閥8再接入噴淋盒4，循環泵6連接有變頻器，藉由變頻器控制循環泵6的轉速。由於噴淋盒4設置有複數個，噴淋盒4內的液位高度可决定藥液滴下的快慢速度，在噴淋盒4的進口設置流量閥8可保證每個噴淋盒4內的液位高度一致，變頻器根據流量閥8的開度控制循環泵6抽液速度，從而使噴淋盒4保持同等的速度滴液。在實際應用中，可根據不同的工藝需求調整流量閥8的開度。

噴淋盒4的漏液孔呈錐形，漏液孔的孔徑由上至下逐漸加大.或者，噴淋盒4的漏液孔呈直筒形，直筒的底面設有一圈錐形凹環，該錐形凹環的孔徑由直筒孔向下逐漸加大。噴淋盒4藉由漏液孔控制藥液呈水滴狀滴下。藥液呈直線型從噴淋盒流下時藥液剛接觸矽片即被後續的藥液沖走，流速快且衝擊力較大，不利於矽片反應，水滴狀落下可保證藥液與矽片3能有較長的反應時間，保證矽片反應充分均勻。

該設備還包括補液系統，補液系統內設有：位於運送組件的上料口的計數感應器、與計數感應器連接的控制器、以及與控制器連接的補液系統，計數感應器對矽片3計數，達到預設數量後發送信號給控制器，控制器控制補液系統向副槽7內補充新藥液，新液補充完成後，計數感應器重新計數。其中，控制器可採用PLC控制器或PC端。

補液系統包括：設於副槽7上方的補液罐9，連通該補液罐9底部的帶有進液控制的輸液管道10，補液罐的底部還連通補液管11，該補液管11中並接有粗補閥12和精補閥13，補液罐9的頂部設有一用於補液罐9液位檢測的超聲波液位儀14，該超聲波液位儀14與控制器連接。超聲波液位儀14用作距離感應器，檢測補液罐9內的液面高度來控制補液量，由於超聲波液位儀14本身精確度非常高，配合大小雙閥門補液管路，可提高補液量的準確性。

基於上述的設備結構，在一實施例中，該設備還包括在副槽7內頂部設有一用於副槽7內液位檢測的液位檢測器，該液位檢測器與控制器連接。在設備運行時，計數感應器對矽片計數，達到預設數量時，計數感應器觸發補液系統補液，液位檢測器對副槽7液面高度進行檢測，並將液面高度反饋到控制器，控制器換算出需要補液的實時體積，打開補液管中的粗補閥12進行補液，超聲波液位儀14檢測補液罐9內液面下降的高度，並反饋給控制器，控制器換算對比快要到達設定的補液量時，關閉粗補閥12，然後精補閥13開啟，對副槽7進行精細補液。

在另一實施例中，該設備還包括副槽7內設有藥液濃度檢測儀，計數器達到設定數量時，對副槽7內的藥液濃度進行檢測，並反饋給控制器，控制器根據檢測結果按照比例計算出補液量，在藉由補液系統對副槽7進行補液。

當然在實際應用中，接液槽1下方也可不設置副槽，藥液進入接液槽1後直接由循環泵6抽回噴淋盒4內。當循環泵6的出口設有兩路管道時，第一路管道接入噴淋盒4內，第二路管道接回接液槽7內，使藥液混合的更均勻。同時，補液系統補液時將新液直接向接液槽1內添加。

本發明還提供了一種利用上述設備進行太陽能矽片濕法製絨的方法，包括以下步驟：

步驟1、將矽片間隔放置在滾筒傳送帶上並按照設定的速度藉由噴淋組件，噴淋的方式使得矽片上的多餘藥液及反應生成物能及時流走，不影響矽片表面的腐蝕均勻性，矽片間隔設置使得相鄰兩矽片之間的藥液被完全隔開，充分保證每個矽片及矽片表面的每個位置的腐蝕均勻性；

步驟2、運送組件向前運送矽片，控制噴淋組件向矽片噴淋藥液，噴淋盒的進口設置流量閥，保證每個噴淋盒內的液位高度一致，使藥液呈連續的水滴狀從噴淋盒滴下；

步驟3、將處理完成後的矽片轉送至下一工序運送組件上流下的藥液在接液槽內聚合。

較優的，將循環泵出口的藥液一部分返回副槽，用於對副槽內的藥液進行攪拌，使藥液混合均勻。計數感應器檢測到的矽片數量到達觸發數值，補液系統向副槽內補充新的藥液，補完藥液後計數器重置。

在一較優實施例中，運送組件的運送速度為1.8-2.5M/Min，矽片之間的間隔距離約為20mm，當計數感應器計數到200片後，觸發補液系統向副槽補充新液，保證循環藥液的動態平衡。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。

1‧‧‧接液槽

2‧‧‧滾筒

3‧‧‧矽片

4‧‧‧噴淋盒

5‧‧‧循環管道

6‧‧‧循環泵

7‧‧‧副槽

8‧‧‧流量閥

Claims (10)

1. 一種太陽能矽片的淋浴式濕法製絨設備，其包括：一運送組件，包括縱向均勻排列的滾筒、驅動該滾筒的電動元件，該運送組件用於向前運送矽片；一噴淋組件，包括位於該滾筒上方、縱向間隔設置的一噴淋盒，該噴淋盒底面均勻設有漏液孔；以及一供液組件，包括設於該運送組件下方的接液槽，位於該接液槽下方並與該接液槽連通的一副槽，與該副槽和該噴淋組件連接的循環管道，以及位於該副槽出口與該循環管道連接的一循環泵。
2. 如申請專利範圍第1項所述之淋浴式濕法製絨設備，其中，該循環泵的出口設有兩路管道，第一路管道接入該噴淋盒內，第二路管道接回該副槽內。
3. 如申請專利範圍第2項所述之淋浴式濕法製絨設備，其中，該噴淋盒的進口處設有流量閥，該第一路管道經過該流量閥再接入該噴淋盒，該循環泵連接有變頻器，藉由該變頻器控制該循環泵的轉速。
4. 如申請專利範圍第1項所述之淋浴式濕法製絨設備，其中，該噴淋盒的該漏液孔呈錐形，該漏液孔的孔徑由上至下逐漸加大；或者，該噴淋盒的該漏液孔呈直筒形，直筒的底面設有一圈錐形凹環，該錐形凹環的孔徑由直筒孔向下逐漸加大。
5. 如申請專利範圍第1項所述之淋浴式濕法製絨設備，其中，該設備還包括一補液系統，該補液系統內設有：位於該運 送組件的上料口的計數感應器、與該計數感應器連接的控制器、以及與該控制器連接的補液系統，該計數感應器對該矽片計數，達到設定數量後發送信號給該控制器，該控制器控制該補液系統向該副槽內補充新藥液。
6. 如申請專利範圍第5項所述之淋浴式濕法製絨設備，其中，該補液系統包括：設於該副槽上方的一補液罐，連通該補液罐底部的帶有進液控制的輸液管道，該補液罐的底部還連通一補液管，該補液管中並接有粗補閥和精補閥，該補液罐的頂部設有用於該補液罐液位檢測的一超聲波液位儀，該超聲波液位儀與該控制器連接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之淋浴式濕法製絨設備，其中，該副槽內頂部設有一用於該副槽內液位檢測的一液位檢測器，該液位檢測器與該控制器連接。
8. 一種利用上述如申請專利範圍第1至7項中的任一項所述之設備進行太陽能矽片濕法製絨的方法，其包括以下步驟：步驟1、將該矽片間隔放置在該滾筒傳送帶上並按照設定的速度經過該噴淋組件；步驟2、該運送組件向前運送該矽片，控制該噴淋組件向該矽片噴淋藥液，該流量閥保證每個該噴淋盒內的液位高度一致，使藥液呈連續的水滴狀從該噴淋盒滴下；以及步驟3、將處理完成後的該矽片轉送至下一工序該運送組件上流下的藥液在該接液槽內聚合。
9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中，將該循環泵出口的藥液一部分返回該副槽，用於對該副槽內的藥液進行 攪拌，使藥液混合均勻。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，該運送組件的運送速度為1.8-2.5M/Min，該矽片之間的間隔距離約為20mm，當該計數感應器計數到200片後，觸發該補液系統向該副槽補充新液，保證循環藥液的動態平衡。