一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置及方法，包括溢流槽、上下设置的上槽和下槽，所述上槽的下部设有进液管和进气管，顶部设有纯水喷淋，纯水进入溢流管路和喷淋管路，氮气进入氮气管路，所述氮气管路与进气管连接，所述溢流管路与进液管连接，所述喷淋管路与纯水喷淋连接，所述下槽内设有快排气缸，所述快排气缸的活塞杆连接快排盖，所述上槽对应快排盖设有快排口。本发明专利技术水洗分为纯水溢流和喷淋两步，使硅片最后接触的水是干净的新纯水，解决HJT电池中硅片表面清洗不干净的问题，提高HJT太阳能电池的光电转换效率，同时稳定的工艺更适合运用于量产。

A high efficiency silicon wafer cleaning device and method for crystalline silicon heterojunction solar cells

The invention relates to a high-efficiency silicon heterojunction solar cell silicon wafer cleaning device and method, which comprises an overflow tank, an upper tank and a lower tank arranged on the upper and lower sides, the lower part of the upper tank is provided with a liquid inlet pipe and an air inlet pipe, the top part is provided with pure water spray, the pure water enters the overflow pipe and the spray pipe, the nitrogen enters the nitrogen pipe, the nitrogen pipe is connected with the air inlet pipe, and the overflow pipe and the air inlet pipe are connected The liquid pipe is connected, the spray pipe is connected with the pure water spray, the lower groove is provided with a fast exhaust cylinder, the piston rod of the fast exhaust cylinder is connected with the fast exhaust cover, and the upper groove is provided with a fast exhaust port corresponding to the fast exhaust cover. The water washing of the invention is divided into two steps of pure water overflow and spray, so that the water in the last contact of the silicon wafer is clean new pure water, solving the problem of unclean cleaning of the silicon wafer surface in the hjt battery, improving the photoelectric conversion efficiency of the hjt solar cell, and at the same time, the stable process is more suitable for mass production.

【技术实现步骤摘要】
一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置及方法
本专利技术涉及光伏行业高效电池制造
，具体涉及一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置及方法。
技术介绍
HJT太阳电池制备过程中，制绒清洗是第一道工序，为PECVD制备良好的非晶硅层提供洁净的晶硅表面，所以制绒清洗对于HJT电池的转换效率有巨大的影响，其中水洗方式对于电池的效率的高低和稳定性至关重要。对于HJT太阳能电池，目前制绒清洗流程如下：进料→预清洗→粗抛→水洗→制绒→水洗→碱洗→水洗→修正→水洗→酸洗→水洗→酸洗→水洗→烘干→出料，每步功能槽后都会有一个水洗槽，其功能是对功能槽内残留在硅片表面的化学品及污染物清洗干净，水洗槽工艺步骤是槽能注满水，然后装有硅片的花篮放入槽内，紧接着开启鼓泡和进纯水阀门，进行鼓泡和纯水溢流的动作，清洗1-2分钟后鼓泡和纯水溢流停止，花篮提出进入下一个槽。该方法虽然有新鲜的纯水进入，在1-2分钟时间内是无法完全替换掉槽内清洗过的水，槽内的水始终会有化学品及污染物，所以硅片提出水洗槽时硅片表面还是会有化学品和污染物残留，随着清洗批次的增加，槽内的化学品和污染浓度增加，不利于硅片的洁净度，如果延长清洗时间，又会增加纯水的用量，增加了制造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供了一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置及方法，水洗分为纯水溢流和喷淋两步，使硅片最后接触的水是干净的新纯水。在不增加用水量和清洗时间，不增加制造成本的前提下清洗后的硅片表面更加洁净，解决HJT电池中硅片表面清洗不干净的问题，提高HJT太阳能电池的光电转换效率，同时稳定的工艺更适合运用于量产。本专利技术的目的是这样实现的：一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置，包括溢流槽、上下设置的上槽和下槽，所述上槽的下部设有进液管和进气管，顶部设有纯水喷淋，纯水进入溢流管路和喷淋管路，氮气进入氮气管路，所述氮气管路与进气管连接，所述溢流管路与进液管连接，所述喷淋管路与纯水喷淋连接，所述下槽内设有快排气缸，所述快排气缸的活塞杆连接快排盖，所述上槽对应快排盖设有快排口。优选的，所述下槽设有出液口，所述出液口通过水泵与溢流管路连接。优选的，所述进液管和进气管上均匀分布有小孔。优选的，所述进液管和进气管平行设置且位于同一高度。优选的，所述进液管设有多个，所述进气管设有多个。优选的，所述上槽内设有匀流板，所述匀流板对应设置在进液管、进气管的上方。优选的，所述纯水喷淋设有两个，两个纯水喷淋对应设置在上槽的内侧。优选的，所述下槽底部设有排水阀，所述下槽的槽壁对应排水阀设有高液位感应器和低液位感应器。一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗方法，采用上述装置，步骤如下：步骤一、将装有硅片的花篮放入上槽开启氮气鼓泡和纯水溢流，匀流板使水流均匀流向整个槽内，洗下硅片表面大部分的化学品和污染物；步骤二、停止氮气鼓泡和纯水溢流，同时开启快排气缸把上槽内的水快排至下槽；步骤三、开启纯水喷淋，用干净的纯水清洗硅片表面，快排气缸不关使喷淋到硅片表面流下的水直接流入下槽，下槽水的液位到一定位置被高液位感应器感应到，下方排水阀开启，排至工厂废水站；水液位降至低液位感应器时排水阀关闭；步骤四、停止纯水喷淋，花篮提出，关闭快排气缸，把下槽水用泵打至上槽，使上槽水打满，待下一篮硅片清洗使用。本专利技术的有益效果是：本专利技术水洗分为纯水溢流和喷淋两步，使硅片最后接触的水是干净的新纯水。在不增加用水量和清洗时间，不增加制造成本的前提下清洗后的硅片表面更加洁净，解决HJT电池中硅片表面清洗不干净的问题，提高HJT太阳能电池的光电转换效率，同时稳定的工艺更适合运用于量产。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为图1进气管和进液管的俯视分布图。其中：溢流槽1；上槽2；下槽3；进液管4；纯水喷淋5；溢流管路6；喷淋管路7；氮气管路8；快排气缸9；活塞杆9.1；快排盖10；进气管11；水泵12；匀流板13；高液位感应器14；低液位感应器15。具体实施方式参见图1和图2，一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置，包括溢流槽1、上下设置的上槽2和下槽3，上槽2内的溢流流入溢流槽1，溢流槽1中的废水排放至废水站，所述上槽2的下部设有进液管4和进气管11，顶部设有纯水喷淋5，纯水进入溢流管路6和喷淋管路7，氮气进入氮气管路8，所述氮气管路8与进气管11连接，所述溢流管路6与进液管4连接，所述喷淋管路7与纯水喷淋5连接，所述下槽3内设有快排气缸9，所述快排气缸9的活塞杆9.1连接快排盖10，所述上槽2对应快排盖10设有快排口，当快排盖10盖住快排口时，上槽2中的水不会流入下槽3中。各管路上均设有阀门控制开关。所述下槽设有出液口，所述出液口通过水泵12与溢流管路6连接。所述进液管4和进气管11上均匀分布有小孔。所述进液管4和进气管11平行设置且位于同一高度。所述进液管4设有2个，所述进气管11设有2个。所述上槽2内设有匀流板13，所述匀流板13对应设置在进液管4、进气管11的上方。所述纯水喷淋5设有两个，两个纯水喷淋5对应设置在上槽2的内侧。所述下槽3底部设有排水阀，所述下槽3的槽壁对应排水阀设有高液位感应器14和低液位感应器15。一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗方法，采用上述装置，步骤如下：步骤一、将装有硅片的花篮放入上槽开启氮气鼓泡和纯水溢流，匀流板使水流均匀流向整个槽内，洗下硅片表面大部分的化学品和污染物；步骤二、停止氮气鼓泡和纯水溢流，同时开启快排气缸把上槽内的水快排至下槽；步骤三、开启纯水喷淋，用干净的纯水清洗硅片表面，快排气缸不关使喷淋到硅片表面流下的水直接流入下槽，下槽水的液位到一定位置被高液位感应器感应到，下方排水阀开启，排至工厂废水站；水液位降至低液位感应器时排水阀关闭；步骤四、停止纯水喷淋，花篮提出，关闭快排气缸，把下槽水用泵打至上槽，使上槽水打满，待下一篮硅片清洗使用。其中，每一篮硅片的清洗时间为1-2min。实施例1：a.采用上述清洗方法，对尺寸为156.75mm的N型单晶硅片（180um)进行制绒、清洗处理，清洗时间为溢流50s，喷淋70s；b.通过PECVD制备背面的本征非晶硅层，采用一步完成7nm沉积；c.选取n型非晶硅膜为受光面掺杂层。使用等离子体增强化学气相沉积制备n型非晶硅层，厚度为6nm；d.使用等离子体化学气相沉积制备p型非晶硅层，总厚度10nm；e.使用（RPD、PVD）方法沉积TCO导电膜，厚度100nm；f.通过丝网印刷形成正背面银金属电极；g.固化使得银栅线与TCO之间形成良好的欧姆接触；h.进行测试电池的电性能。实施例2：与实施例1相同，除了清洗时间为溢流70s，喷淋50s。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置，其特征在于：包括溢流槽（1）、上下设置的上槽（2）和下槽（3），所述上槽（2）的下部设有进液管（4）和进气管（11），顶部设有纯水喷淋（5），纯水进入溢流管路（6）和喷淋管路（7），氮气进入氮气管路（8），所述氮气管路（8）与进气管（11）连接，所述溢流管路（6）与进液管（4）连接，所述喷淋管路（7）与纯水喷淋（5）连接，所述下槽（3）内设有快排气缸（9），所述快排气缸（9）的活塞杆（9.1）连接快排盖（10），所述上槽（2）对应快排盖（10）设有快排口。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置，其特征在于：包括溢流槽（1）、上下设置的上槽（2）和下槽（3），所述上槽（2）的下部设有进液管（4）和进气管（11），顶部设有纯水喷淋（5），纯水进入溢流管路（6）和喷淋管路（7），氮气进入氮气管路（8），所述氮气管路（8）与进气管（11）连接，所述溢流管路（6）与进液管（4）连接，所述喷淋管路（7）与纯水喷淋（5）连接，所述下槽（3）内设有快排气缸（9），所述快排气缸（9）的活塞杆（9.1）连接快排盖（10），所述上槽（2）对应快排盖（10）设有快排口。


2.根据权利要求1所述的一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置，其特征在于：所述下槽设有出液口，所述出液口通过水泵（12）与溢流管路（6）连接。


3.根据权利要求1所述的一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置，其特征在于：所述进液管（4）和进气管（11）上均匀分布有小孔。


4.根据权利要求1所述的一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置，其特征在于：所述进液管（4）和进气管（11）平行设置且位于同一高度。


5.根据权利要求1所述的一种高效晶硅异质结太阳能电池硅片清洗装置，其特征在于：所述进液管（4）设有多个，所述进气管（11）设有多个。


6.根据权利要求4所述的一种高效...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌俊，易治凯，郭小勇，王永谦，
申请(专利权)人：江苏爱康能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32