一种晶体硅片的制绒设备及制绒工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种晶体硅片的制绒设备，包括主槽槽组、副槽槽组、烘干处理系统、传动系统和控制系统，所述的主槽槽组包括依次设置的混酸制绒槽、喷淋水洗槽、碱制绒槽、喷淋水洗槽、酸处理槽、喷淋水洗槽，其中：所述的混酸制绒槽、碱制绒槽和酸处理槽均采用双层槽结构，其包括下槽、由下槽槽底向上伸出并高出其顶端的上槽，所述上槽的长、宽均小于下槽的长、宽。本发明专利技术对制绒设备中的加热系统、补液系统、传动系统、主槽结构，以及主槽中的挡水组件和主槽之间的密封结构进行了特殊设计，同时对制绒工艺方法做了改进，极大地提高了多晶硅的转换效率，从而提高了生产效率，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种晶体硅片的制绒设备，包括主槽槽组、副槽槽组、烘干处理系统、传动系统和控制系统，所述的主槽槽组包括依次设置的混酸制绒槽、喷淋水洗槽、碱制绒槽、喷淋水洗槽、酸处理槽、喷淋水洗槽，其中：所述的混酸制绒槽、碱制绒槽和酸处理槽均采用双层槽结构，其包括下槽、由下槽槽底向上伸出并高出其顶端的上槽，所述上槽的长、宽均小于下槽的长、宽。本专利技术对制绒设备中的加热系统、补液系统、传动系统、主槽结构，以及主槽中的挡水组件和主槽之间的密封结构进行了特殊设计，同时对制绒工艺方法做了改进，极大地提高了多晶硅的转换效率，从而提高了生产效率，降低了生产成本。【专利说明】—种晶体硅片的制绒设备及制绒工艺方法
本专利技术涉及太阳能晶体硅片加工领域，尤其涉及。
技术介绍
传统的多晶硅片减反射绒面制备的工艺方法是多晶硅酸式制绒，其采用硝酸加上氢氟酸的混酸进行制绒，制绒的目的是根据多晶硅片不同晶面相错的特点进行酸性腐蚀，达到表面晶界钝化的效果，并在硅片表面形成凹陷坑以降低硅片的反射率，但是多晶硅酸式制绒的一个最大的缺点就是制绒后的反射率偏高，这也极大的影响了多晶硅转换效率的提高，这种工艺方法中只包括了背面刻蚀和去PSG (磷酸玻璃)清洗，如果需要较大地提高硅片背面的反射率，还需将清洗后的硅片另外进行背面抛光处理，这种方式增加了工艺流程和人力、物力成本。同时，传统的制绒设备中还有如下缺陷:1、为满足硅片处理时间的要求，传统的主反应槽需要做很长，由此导致配套的循环副槽的体积非常庞大，每次所需要配置的化学药液也更多，如果单纯将主反应槽变浅，虽可以减小循环副槽的体积，但是槽体的综合力学性能会降低，容易变形，且不利于其它附属系统的安装和稳定性的保持；2、直接影响硅片最终处理效果的主要因数有三个，即时间、温度和药液配比浓度，而作为三个最重要的因数之一，药液配比浓度直接影响着硅片的处理效果，从而最终影响制成电池片时的转换效率，传统的制绒设备不能及时地精确补充药液来保证药液的浓度配比，影响了硅片处理效果；3、加热系统是采用电阻加热管直接对药液加热来实现的，这种方式热利用率低，能源损耗高,且电阻加热管损坏率高,不仅增加了生产成本,还加大了短路触电的危险性；4、主槽槽组之间通过一平行结构对接，然后通过一长条形的密封盖盖住，受其结构局限性影响，该种结构往往不可靠，主反应槽溢流或滴在密封盖上的药液会通过平行结构的对接处漏到主反应槽外，从而造成危害；5、主槽中，固定板跟槽体侧板采用镶嵌的形式安装，挡水板与槽体侧板预留细微间隙安装。当预留间隙小时，两者密封良好，但受热膨胀后会产生变形；当预留间隙大时，两者密封欠佳，液面高度难以保证或者以消耗更多能源来提高液面高度。并且，挡水板的高度调节依赖操作人员手工上提或下压，其自由性太大，难以控制调节量。
技术实现思路
本专利技术提出一种改进的晶体硅片的制绒设备及制绒工艺方法。本专利技术设计的晶体硅片的制绒设备包括:主槽槽组、副槽槽组、烘干处理系统、传动系统和控制系统，所述的主槽槽组包括依次设置的混酸制绒槽、喷淋水洗槽、碱制绒槽、喷淋水洗槽、酸处理槽、喷淋水洗槽，其中，所述的混酸制绒槽、碱制绒槽和酸处理槽均采用双层槽结构，其包括下槽、由下槽槽底向上伸出并高出其顶端的上槽，所述上槽的长、宽均小于下槽的长、宽。在一实施例中，所述的主槽槽组中相邻的槽之间均设有密封结构。所述的混酸制绒槽、碱制绒槽和酸处理槽均设置有自动补液系统；所述的碱制绒槽还设置有在线加热及槽外循环系统。所述的自动补液系统包括依次连接的进液管、补液桶、补液管；进、补液管上分别设置有与所述控制系统连接的进、补液控制阀，所述的补液桶内设有超声波液位仪，其一端从补液桶中伸出并与控制系统连接；所述的补液控制阀包括一对相并联的精补阀和粗补阀。所述的在线加热及槽外循环系统包括加热组件、循环泵；所述的加热组件包括一导磁且耐腐蚀的加热桶、缠绕于加热桶外层的感应线圈，和与感应线圈端头连接的电磁控制器；所述的加热桶外壁设有一层保温棉，所述的感应线圈缠绕在保温棉外层；所述的加热桶、循环泵与一副槽通过管路依次连接形成循环回路。所述的在线加热及槽外循环系统还包括一设于碱制绒槽中的温度检测仪，该温度检测仪连接所述控制系统，控制系统发送信号至所述电磁控制器，电磁控制器接收所述信号并控制所述加热组件开启或关闭。所述的密封结构包括设于主槽槽体两侧壁顶部的封板，设于相邻两封板上的盖板；所述的封板向槽体外侧倾斜，所述的盖板为倒V字形；所述的盖板与封板之间还设有密封条，所述的盖板、密封条和封板通过螺钉形成紧密连接。所述的主槽中设有挡水组件，包括固定于槽体底板的固定板，和安装在固定板上的可上下滑动的挡水板，还包括固定在槽体侧板上的边板；所述固定板与边板、挡水板贴合安装，所述边板的侧边与固定板、挡水板之间设有间隙；所述的挡水组件还包括安装在所述挡水板外侧的高度调节装置，该装置上端横向伸出一卡件，顶部设有一手柄；所述的挡水板上设有与所述卡件配合的调节孔；所述的边板为一直角弯折板，其上一弯折面与所述固定板贴合；所述的固定板顶端设有凹槽，凹槽的长度小于所述挡水板的长度。本专利技术还提出一种晶体硅片的制绒工艺方法，包括以下步骤:步骤1:首先将硅片置于温度控制在10°c -12°c，体积浓度在6-7 %的HF和37-40%的HN03的混合溶液中浸泡1-1.5分钟，进行酸腐蚀处理，达到对硅片背面去PSG的目的；步骤2:将酸腐蚀后的硅片随即流转至12-16ΜΩ.cm纯水中以喷淋的方式进行清洗，以尽量降低酸液在硅片表面的附着为目的；步骤3:再将硅片放入温度控制在70-80°C，体积浓度在13-18%的TMAH(四甲基氢氧化铵)溶液中进行2-3分钟的碱腐蚀处理，经此工艺可将硅片背面反射率提高到40%以上，从而达到对硅片背面进行抛光目的；步骤4:将碱腐蚀后的硅片也随即流转至12-16ΜΩ._纯水中以喷淋的方式进行清洗，以尽量降低碱液在硅片表面的附着为目的；步骤5:然后将硅片流转至体积浓度在8-10%的HF溶液中浸泡1-1.5分钟，进行酸腐蚀处理，达到对硅片正面去PSG的目的；步骤6:将酸洗后的硅片随即流转至12-16ΜΩ.cm纯水中以喷淋的方式进行清洗，以尽量降低酸液和硅片表面附着物为目的；步骤7:将以上处理过的硅片进行干燥处理，保证硅片表面无水迹，以利于硅片进入后面的生产流程。步骤1、3、5中均采用所述的自动补液系统补充对应的溶液，以保证溶液的适当配比；步骤3中采用所述的在线加热及槽外循环系统对溶液进行加热，以保证溶液的适当温度。与现有技术相比，本专利技术对制绒设备中的加热系统、补液系统、传动系统、主槽结构，以及主槽中的挡水组件和主槽之间的密封结构进行了特殊设计，同时对制绒工艺方法做了改进，极大地提高了多晶硅的转换效率，从而提高了生产效率，降低了生产成本。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术一实施例的局部示意图；图2为图1所示实施例一侧面示意图；图3为图1所示实施例另一侧面示意图；图4为图1所示实施例中主槽槽组之间密封结构的示意图；图5为图4中A部分的放大图；图6为图1所示实施例中挡水组件局部结构的主视示意图；图7为图6的俯视不意图；图8为图6所示挡水组件中高度调节装置与挡水板装配后的侧面示意图；图9为图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体硅片的制绒设备，包括主槽槽组、副槽槽组、烘干处理系统、传动系统和控制系统，所述的主槽槽组包括依次设置的混酸制绒槽、喷淋水洗槽、碱制绒槽、喷淋水洗槽、酸处理槽、喷淋水洗槽，其特征在于：所述的混酸制绒槽、碱制绒槽和酸处理槽均采用双层槽结构，其包括下槽、由下槽槽底向上伸出并高出其顶端的上槽，所述上槽的长、宽均小于下槽的长、宽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建华，左国军，
申请(专利权)人：常州捷佳创精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：