太阳能电池用硅片的制绒前预处理方法和设备 |
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| 申请号 | CN201610653388.4 | 申请日 | 2016-08-11 | 公开(公告)号 | CN106272088A | 公开(公告)日 | 2017-01-04 |
| 申请人 | 张家港市超声电气有限公司; | 发明人 | 陈宏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种 太阳能 电池 用 硅 片 的制绒前预处理方法，是将砂粉与 水 混合形成的砂水 混合液 ，用气体加压喷吹到 硅片 表面，使所述的砂水混合液对硅片表面进行 喷砂 处理。本发明还公开了一种 太阳能电池 用硅片设备，包括用于沿着一条传送路径连续传送太阳能硅片的传送带、喷砂机构，所述的喷砂机构包括：设置在传送路径上的 喷嘴 、用于提供砂水混合物的容器、压缩气体源，所述的容器和压缩气体源分别与喷嘴的内腔相连通。与干法喷砂工艺相比，本发明采用湿法对硅片表面喷砂处理，具有降低碎片率、改善工作环境、减少粉尘、切削深度可控的优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.太阳能电池用硅片的制绒前预处理方法，其特征在于：将砂粉与水混合形成的砂水混合液，用气体加压喷吹到硅片表面，使所述的砂水混合液对硅片表面进行喷砂处理。 |
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| 说明书全文 | 太阳能电池用硅片的制绒前预处理方法和设备技术领域背景技术[0002] 太阳能电池片采用单晶硅或多晶硅经过切割、清洗、酸洗、制绒、扩散、蚀刻、成膜、印刷电极等工艺制作形成，传统硅电池片分为单晶硅片和多晶硅片，以单晶硅片为主，单晶硅片采用砂浆切割，多晶硅片的价格低于单晶硅片，但是多晶硅片多采用金刚线切割形成，与单晶硅片相比更薄，更易碎，在切割过程中金刚线与硅片会在硅片表面形成一层致密的非晶硅，非晶硅无法用传统的酸洗进行制绒，必须改变工艺，采用碱制绒，因此太阳能电池生产厂家必须对重新购置碱洗设备进行改造，这导致设备改造的成本增加。中国专利200510029562.X、201210091858.4、CN102832291A，公开了在制绒前采用干砂对硅片喷砂处理的方法，然而其缺点是工作环境粉尘污染严重，喷砂过程必须在喷砂室中进行，喷砂前需要对硅片表面进行干燥，工艺过程复杂；中国专利CN201220148871.4公开了一种硅片喷砂机，该设备用于单晶硅片去除硅片背面杂质时使用，并不适于去除多晶硅片表面的加工线痕和非晶硅组织。 发明内容[0003] 针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种对硅片进行预处理的方法，能够在酸洗步骤之前将硅片表面的非晶硅去除。 [0006] 优选地，所述的砂粉的颗粒度为600-1500目。 [0007] 优选地，所述的气体为压缩空气，气体压力为2KG-6KG。 [0009] 优选地，所述的砂水混合液以2KG-4KG的压力注入所述的喷嘴内。 [0010] 优选地，所述的喷嘴距离硅片50-200mm。 [0011] 优选地，所述的喷嘴以30-90度倾角对硅片进行喷砂。 [0012] 本发明的另一目的是提供一种结构简单、无粉尘污染的太阳能电池用硅片处理设备。 [0013] 为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种太阳能电池用硅片处理设备，包括:用于沿着一条传送路径连续传送太阳能硅片的传送带、喷砂机构，所述的喷砂机构包括：设置在传送路径上的喷嘴、用于提供砂水混合物的容器、压缩气体源，所述的容器和压缩气体源分别与喷嘴的内腔相连通。 [0015] 优选地，所述的容器内还设置有搅拌机构。 [0016] 优选地，所述的喷嘴距离所述的传送带表面50-200mm。 [0017] 优选地，所述的喷嘴与传送带表面之间呈30-90度夹角。 [0018] 优选地，该太阳能电池用硅片处理设备还包括水槽，所述的传送带设置在该水槽内，所述的水槽的底部开设有回流孔，所述的回流孔与所述的容器相连通。 [0019] 优选地，为调节喷砂力度和切削深度，所述的喷砂机构还包括用于调节所述的压缩气源压力的调节阀。 [0020] 本发明的有益效果在于：与干法喷砂工艺相比，本发明采用湿法对硅片表面喷砂处理，一方面改善了工作环境，减少了粉尘；另一方面，湿法喷砂工艺更容易控制切削深度，砂粉更容易回收；此外，湿法喷砂方法，由于水对硅片表面形成一定的压应力，压应力下可以减少裂纹的扩散，从而降低碎片率，降低生产成本。附图说明 [0021] 附图1为本发明的设备的原理图。 具体实施方式[0022] 本发明的太阳能电池用硅片的制绒前预处理方法，是在制绒工序前，采用砂粉和水混合形成的砂水混合物，用加压气体打在硅片2表面，进而实现对硅片表面的喷砂处理，去除硅片表面的非晶硅组织和金刚线切割的线痕。 [0023] 具体地说，该加压气体可以为压缩空气或二氧化碳气体等，气体压力为2KG-6KG。本发明的砂粉采用碳化硅、二氧化硅、三氧化二铝或金刚石中的任意一种或两种及以上的混合物制作而成，颗粒度为600-1500目。砂粉预先与水在容器3中混合，形成砂水混合液，为防止砂粉沉淀分层，容器中最好设置搅拌装置将砂水混合液不断搅拌，然后将砂水混合液以2KG-4KG压力注入喷嘴4中，加压空气同时也通入喷嘴中，喷嘴4的喷口朝向硅片，并且由于喷嘴外的大气压力仅为1KG，喷嘴内的压力大于外界压力，因此加压气体与砂水混合液一起喷向硅片。 [0024] 用砂水混合物对硅片表面进行喷砂处理的好处是在硅片表面形成一层水膜，而水膜的压应力可以阻止裂纹扩散，降低碎片率，同时还避免了干粉喷砂的粉尘污染。 [0025] 本发明的方法可以通过调节气体的压力、改变砂水混合物中砂粉粒径和浓度、以及通过改变砂水混合物的水压，来调节喷砂的切削深度和喷砂速度。在本发明优选实施例中，喷嘴距离硅片50-200mm，并以30-90度夹角倾斜向硅片喷砂。硅片在传送带上移动的过程中，完成对一侧表面的喷砂处理，处理完毕以后，通过翻片机构将硅片翻转，对另一侧进行喷砂处理，去除表面的线痕和非晶硅组织。 [0026] 参见附图1所示，本发明的太阳能电池用硅片处理设备，包括水槽、用于沿着一条传送路径连续传送太阳能硅片2的传送带1、喷砂机构，所述的喷砂机构包括：设置在传送路径上的喷嘴4、用于提供砂水混合物的容器3、压缩气体源、连接容器3与喷嘴4的增压泵5。喷嘴4上具有两个入口和一个喷口，两个入口分别是与容器3相连通的液体入口6和与压缩气体源相连通的气体入口7。压缩气体源提供2KG-6KG压力的气体，当压缩气体和砂水混合物同时被通入喷嘴4中，使喷嘴4内的压力增大，砂水混合物被加压喷出，对传送带1上的硅片2进行表面喷砂处理。 [0027] 砂粉和水预先在容器3内混合，为防止砂水混合物沉淀分层，容器3内还设置有搅拌机构，不停的对砂水混合物搅拌。混合均匀的砂水混合物通过增压泵5，以2KG-4KG的压力通过液体入口6被注入喷嘴4中。 [0028] 该太阳能电池用硅片处理设备还包括水槽，所述的传送带1设置在该水槽内，所述的水槽的底部与所述的容器相连通，使砂水混合液被循环利用（水槽、压缩气体源图中未示出）。 [0029] 所述的喷嘴到硅片表面的距离D为50-200mm。所述的喷嘴与传送带表面之间的夹角α为30-90度，传送带1承载硅片2走过喷砂机构时，喷嘴4扫过硅片的表面，完成喷砂工作。 [0030] 本发明通过压缩气体对砂水混合液进行增压，可以避免单纯使用砂水混合物进行喷砂压力过大、增加碎片的问题，还可以避免使用干法喷砂粉尘过大的问题。通过改变所投入砂粉的浓度和颗粒大小，可以调节切削深度，此外，还可以通过调节压缩气体的压力或增压泵的压力来调节喷砂力度和切削深度。 [0031] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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