一種光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件及氣體鈍化設備的制造方法
【專利摘要】本發明提出一種光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，其包括噴淋板裝置和置于其下方的抽風裝置，所述噴淋板裝置包括殼體，其上設有與反應氣體發生器連接的通氣孔，設置在殼體內部且與殼體連接的氣體勻流板組件，設置在殼體側邊的固定板和擋板；所述抽風裝置置于噴淋板的正下方，待處理的硅片從噴淋板裝置與抽風裝置之間走過。本發明的光伏電池硅片表面氣體鈍化設備的氣體噴淋組件采用三級氣體勻流，可以保證氣體在硅片片間及片內的均勻性；通過高度可調的設計方便實際應用時針對產線的具體情況進行調整，提高其應用上的適應性；另通過高度可調的擋板設計，避免了外界氣體對反應氣體的干擾進而影響硅片鈍化的質量。本發明的氣體噴淋組件及鈍化設備，可以大幅提高硅片鈍化的效果，提高硅片處理的良率，節省生產成本。
【專利說明】
一種光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件及氣體鈍化設備
技術領域
[0001]本發明涉及光伏太陽能電池制造技術領域，特別涉及一種光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件及氣體鈍化設備。
【背景技術】
[0002]隨著傳統的石化燃料的大規模使用造成的環境問題日益嚴峻，清潔能源如利用太陽能進行發電的光伏發電越來越受到各國的重視，近幾年來得到了快速的發展，但在像中國這樣的發展中國家，光伏發電的總量與傳統的火力發電總量相比仍然非常小。與相比傳統的火力發電，影響光伏發電迅速普及的一個重要原因就是發電成本仍然比較高，而降低光伏發電成本的一個重要途徑就是提高光伏發電的效率。
[0003]目前在光伏領域使用最多的是硅基板太陽電池，硅基板太陽電池的發電效率是與硅基板表面能夠吸收到的太陽光的多少直接相關的。由于硅是間接帶隙半導體，其對太陽光的反射率一般都在30%以上，因此，如何降低硅片表面的太陽光的反射率，讓硅片表面盡可能多的吸收太陽光就成了提尚娃基板太陽電池發電效率的關鍵因素。目如的工藝中，最常采用的工藝是利用強酸對硅表面進行腐蝕從而在硅表面形成“蠕蟲”結構來降低硅片表面的反射率，這種工藝成本較低但效果不是特別好，另外強酸也會帶來安全生產上的問題；最近幾年，反應離子刻蝕(RIE刻蝕)、等離子體刻蝕工藝得到了越來越多的使用，這種刻蝕方法形成的硅片絨面結構對光的反射率更低。為了提高太陽電池的轉換效率，需要對表面制絨后的硅片進行有效的鈍化，通過氧化法在硅表面形成二氧化硅薄膜，目前采用比較多的工藝是采用臭氧氣體進行硅片鈍化，即，使用氣體噴淋設備將反應氣體噴到硅片表面對表面進行處理，在線刻蝕設備一般都有5道甚至更多道設備，氣體噴淋的均勻性，包括片間均勻性以及片內均勻性，是影響表面處理效果的關鍵因素;另外，噴淋設備還要盡量避免外界氣流對噴淋反應氣體的影響。
【發明內容】
[0004]針對現有工藝中的使用需求，滿足太陽電池制造工藝中硅片鈍化的工藝要求，本發明的目的是提供一種光伏電池硅片刻蝕氣體噴淋組件及氣體鈍化設備，其可以大幅提高氣體噴淋的均勻性，并且免受外界氣體的影響，進而提高硅片表面鈍化處理的質量，提高電池的轉換效率。
[0005]為達到本發明的目的，本發明提出一種光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，所述氣體噴淋組件包括噴淋板裝置和置于其下方的抽風裝置，所述噴淋板裝置包括殼體，其上設有與反應氣體發生器連接的通氣孔，設置在殼體內部且與殼體連接的氣體勻流板組件，設置在殼體側邊的固定板和擋板，所述的殼體與氣體勻流板組件通過螺絲固定并設有氣體勻流板組件高度調節的螺栓;所述抽風裝置置于噴淋板的正下方，待處理的硅片從噴淋板裝置與抽風裝置之間走過，所述抽風裝置呈盒體狀，盒體的上蓋板的邊緣部設有抽風槽，盒體左右兩側蓋板上設有多個抽風小孔，盒體的前側或后側蓋板上設有與抽風機連接的出氣口；從噴淋板噴出的反應氣體對硅片表面進行處理后被其下方的抽風裝置吸走以避免氣體泄漏。
[0006]優選的，所述的氣體勻流板組件包括一級勻流板、二級勻流板以及三級勻流板，一級勻流板與二級勻流板之間以及二級勻流板與三級勻流板之間采用粘合或焊接的方式固定。
[0007]再優選的，所述的一級勻流板的長度和寬度均小于二級勻流板和三級勻流板的長度和寬度，二級勻流板和三級勻流板的寬度和長度相同。
[0008]再優選的，所述的擋板上設有調節擋板高度的橢圓長孔。
[0009]再優選的，所述的一級勻流板包括鏤空部分，盲孔風槽以及設置在風槽中部的對稱設置的通氣孔，所述的通氣孔與殼體上的通氣孔相通。
[0010]再優選的，所述的二級勻流板包括多個呈矩形設置且均勻排布的盲孔通風部，設置在盲孔通風部中間的通氣孔以及設置在二級勻流板兩側及盲孔通風部之間的螺絲固定孔，所述的通氣孔與一級勻流板的風槽相通。
[0011]再優選的，所述的抽風裝置的盒體上蓋板的邊緣部還設有多個抽風小孔。
[0012]再優選的，所述的三級勻流板為凹形薄板狀，其上均勻分布有多個微通氣孔以及螺絲固定柱，所述微通氣孔與二級勻流板的通風部相通。
[0013]再優選的，所述外殼、勻流板、擋板以及抽風裝置的材料包括聚丙烯，聚氯乙烯，氯化聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、全氟烷氧基樹脂、聚四氟乙烯、鋁合金或不銹鋼材料。
[0014]根據本發明的另一目的，本發明提出一種光伏電池硅片表面氣體鈍化設備，所述鈍化設備包括上述的氣體噴淋組件以及控制箱，所述控制箱包括控制面板、反應氣體發生器、與反應氣體發生器連接的出氣口，所述出氣口通過通氣管與氣體噴淋組件殼體上的通氣孔連接，所述的氣體噴淋組件固定在硅片刻蝕機上，待處理的硅片由硅片刻蝕機的傳送裝置帶動從氣體噴淋組件的噴淋板裝置與抽風裝置之間走過。
[0015]本發明的光伏電池硅片表面氣體鈍化設備的氣體噴淋組件采用三級氣體勻流，可以保證氣體在硅片片間及片內的均勻性;通過高度可調的設計方便實際應用時針對刻蝕機的具體情況進行調整，提高其應用上的適應性;另通過高度可調的擋板設計，避免了外界氣體對反應氣體的干擾進而影響硅片鈍化的質量。本發明的氣體噴淋組件及鈍化設備，可以大幅提尚娃片純化的效果，提尚娃片處理的良率，節省生廣成本。
【附圖說明】
[0016]通過下面結合附圖的詳細描述，本發明前述的和其他的目的、特征和優點將變得顯而易見。其中:
[0017]圖1所不為本發明的一實施例的光伏電池娃片表面鈍化氣體噴淋組件的噴淋板的結構示意圖；
[0018]圖2所示為本發明的一實施例的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件的抽風裝置的結構示意圖；
[0019]圖2A所示圖2的抽風裝置的一實施例的正面視圖；
[0020]圖2B所不圖2的抽風裝置的另一實施例的正面視圖；
[0021]圖3所示為圖1的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件的氣體勻流板組件的整體結構示意圖；
[0022]圖4所示為圖3的勻流板的正視圖；
[0023]圖4A所示為圖4的剖面示意圖；
[0024]圖4B所不為圖4的右視圖；
[0025]圖5所示為一級勻流板的結構示意圖；
[0026]圖6所示為二極勻流板的結構示意圖；
[0027]圖6A所示為圖6的剖面示意圖；
[0028]圖7所示為三級勻流板的結構示意圖；
[0029]圖7A所示為圖7的剖面示意圖；
[0030]圖7B所示為圖7的右視圖；
[0031 ]圖8所不為本發明的一實施例的光伏電池娃片表面氣體鈍化設備的組成架構不意圖。
【具體實施方式】
[0032]參照圖1所示的本發明的一實施例的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件的裝備結構示意圖，所述噴淋組件包括噴淋板裝置10和置于其下方的抽風裝置20(如圖2所示)，所述噴淋板裝置包括殼體101，其上設有通氣孔102，設置在殼體內部且與殼體連接的氣體勻流板組件30(見圖2)，設置在殼體101側邊的固定板104以及擋板120，所述的殼體101與氣體勻流板組件30通過螺絲133固定并設有氣體勻流板組件高度調節的螺栓131。所述的氣體噴淋組件在使用時通過固定板104兩端的固定部位1040固定在硅片刻蝕機上。在某些應用場合，比如，處理的硅片道次比較多，也即噴淋組件的長度方向尺寸比較大時，為了保證噴淋組件的剛性，避免中間部分彎曲變形造成由于氣體噴淋距離與邊緣部分存在差異使硅片表面處理的效果產生不同，所述的固定板104采用整體式設計;在另外一些應用場合，比如，處理的硅片道次比較少，也即噴淋組件的長度方向尺寸比較小時，為了節省原材料的使用，固定板104可以采用分體式設計，僅需在噴淋組件的兩端部分別設置帶有固定部位1040的固定板即可。
[0033I 如圖3及圖4、圖4A、圖4B所示，所述的氣體勾流板組件30包括一級勾流板31、二級勻流板32以及三級勻流板33。在一優選的實施方式中，所述的勻流板為聚氯乙烯(PVC)材料的勻流板，這種材料的勻流板硬度高，遠高于常見的聚丙烯(PP)材料，一級勻流板31與二級勻流板32之間以及二級勻流板32與三級勻流板33之間采用粘合工藝，無需焊接沒有熱應力，確保噴淋版平整性。
[0034]如圖2及2A所示，本發明的一實施例的所述抽風裝置20置于噴淋板裝置10的正下方，待處理的硅片從噴淋板裝置10與抽風裝置20之間走過，所述抽風裝置20呈盒體狀，盒體的上蓋板201的邊緣部設有抽風槽205，盒體左右兩側蓋板上設有多個抽風小孔203，盒體的前側或后側蓋板上設有與抽風設備連接的出氣口 202;從噴淋板裝置10噴出的反應氣體對硅片表面進行處理后被其下方的抽風裝置20吸走以避免氣體泄漏。為了達到更好的抽風效果，在另一優選的實施方式中，如圖2B所示，所述的抽風裝置20的盒體上蓋板201的邊緣部還設有多個抽風小孔204。
[0035]如圖4A及圖4B所示，所述的一級勻流板31的長度和寬度均小于二級勻流板32和三級勻流板33，二級勻流板32和三級勻流板33的整體寬度和長度相同。具體氣體勻流板組件30的尺寸可以對應刻蝕機的尺寸來設計，比如，對應5道刻蝕機，勻流板的尺寸可以是850?940mm長，50?500mm寬;每級勾流板的厚度形同，厚度值在8?30mm。
[0036]為了提高噴淋組件在不同工藝作業線的適宜性，本發明的氣體勻流板組件的高度可以通過調節螺栓131來調節，如此可以方便噴淋組件在實際工藝應用時根據實際刻蝕機情況進行調整來得到最優的處理效果。所以在本發明的設計中，如圖1所示，在殼體兩端的連接件中，外側兩顆螺絲133與內部氣體勻流板組件30連接，用于固定勻流板，中間兩顆螺栓131用于調節勻流板的高度。勻流板需要升高時，把外側兩顆螺絲向上擰η圈，中間的螺栓也向上擰η圈即可，降低高度操作方法相反。殼體兩側的擋板120用以阻擋外部的氣體防止其對噴流的鈍化處理氣體造成干擾影響鈍化的效果，為了配合勻流板高度的升降達到最優的阻擋效果，所述的擋板120上設有橢圓螺絲長孔121，對應勻流板高度的調節而進行調節。
[0037]氣體勻流板組件30采用三級勻流，從而確保每道之間以及片內的氣流均勻。具體的，先參見圖5，其為一級勻流板31的結構示意圖，其包括鏤空部分313，盲孔風槽311以及設置在風槽311中部的對稱設置的通氣孔302，所述的通氣孔302與殼體101上的通氣孔102相通，風槽上下、左右對稱設計且互相流通。
[0038]參見圖6及圖6Α所示的二級勻流板32的結構示意圖，其包括多個盲孔通風部321，設置在盲孔通風部321中間的通氣孔322以及設置在勻流板兩側及盲孔通風部之間的螺絲固定孔323，所述的通氣孔322與一級勻流板的風槽311相通。優選的，所述的盲孔通風部呈矩形構造且均勻排布。
[0039]參見圖7及圖7Α、圖7Β所示的三級勻流板33的結構示意圖，其為凹形薄板狀設計，其上均勻分布有多個微通氣孔331以及螺絲固定柱333，所述微通氣孔331與二級勻流板的通風部321相通。所述微通氣孔331的直徑為0.3?1.5mm，在一優選的實施方式中，所述微通氣孔的直徑為0.4?0.8_。
[0040]本實施例的氣體勻流板組件，采用三級勻流，將氣體依次通過細長風槽、多個塊狀通風部以及整面均勻設置的無數個微通氣孔后再噴向硅片表面進行鈍化處理工藝，可以保證處理氣體在硅片片間的均勻性以及片內的均勻性，使不同的硅片表面以及同一硅片表面各個部分都盡可能的得到同樣的工藝處理條件，提高硅片的鈍化效果。
[0041]在本發明的上述實施例中，所有通氣孔均可采用CNC加工，也可采用精雕機等加工設備進行加工。外殼、勻流板、擋板以及抽風裝置均可采用PVC材料，也可選用聚丙烯、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、全氟烷氧基樹脂(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、鋁合金或不銹鋼材料;勻流板之間可以采用粘結或焊接的方式相互固定。
[0042]根據本發明的另一目的，參見圖8所不的本發明的一實施例的光伏電池娃片表面氣體鈍化設備的組成架構示意圖，所述鈍化設備包括上述的氣體噴淋組件以及控制箱100，所述控制箱包括控制面板110、反應氣體發生器(未圖示)、與反應氣體發生器連接的出氣孔120，所述出氣孔120通過通氣管200與氣體噴淋組件的噴淋板裝置10的殼體101上的通氣孔102連接，所述的氣體噴淋組件通過固定板104兩端的固定部位1040固定在娃片刻蝕機上。
[0043]本發明的光伏電池硅片表面氣體鈍化設備的氣體噴淋組件采用三級氣體勻流，可以保證氣體在硅片片間及片內的均勻性;通過高度可調的設計方便實際應用時針對刻蝕機的具體情況進行調整，提高其應用上的適應性;另通過高度可調的擋板設計，避免了外界氣體對反應氣體的干擾進而影響硅片鈍化的質量。本發明的氣體噴淋組件及鈍化設備，可以大幅提尚娃片純化的效果，提尚娃片處理的良率，節省生廣成本。
[0044]本發明并不局限于所述的實施例，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神即公開范圍內，仍可作一些修正或改變，故本發明的權利保護范圍以權利要求書限定的范圍為準。
【主權項】
1.一種光伏電池娃片表面鈍化氣體噴淋組件，其特征在于，所述氣體噴淋組件包括噴淋板裝置和置于其下方的抽風裝置，所述噴淋板裝置包括殼體，其上設有與反應氣體發生器連接的通氣孔，設置在殼體內部且與殼體連接的氣體勻流板組件，設置在殼體側邊的固定板和擋板，所述的殼體與氣體勻流板組件通過螺絲固定并設有氣體勻流板組件高度調節的螺栓;所述抽風裝置置于噴淋板的正下方，待處理的硅片從噴淋板裝置與抽風裝置之間走過，所述抽風裝置呈盒體狀，盒體的上蓋板的邊緣部設有抽風槽，盒體左右兩側蓋板上設有多個抽風小孔，盒體的前側或后側蓋板上設有與抽風機連接的出氣口；從噴淋板噴出的反應氣體對硅片表面進行處理后被其下方的抽風裝置吸走以避免氣體泄漏。2.如權利要求1所述的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，其特征在于，所述的氣體勻流板組件包括一級勻流板、二級勻流板以及三級勻流板，一級勻流板與二級勻流板之間以及二級勻流板與三級勻流板之間采用粘合或焊接的方式固定。3.如權利要求2所述的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，其特征在于，所述的一級勻流板的長度和寬度均小于二級勻流板和三級勻流板的長度和寬度，二級勻流板和三級勻流板的寬度和長度相同。4.如權利要求1或2所述的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，其特征在于，所述的擋板上設有調節擋板高度的橢圓長孔。5.如權利要求1或2所述的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，其特征在于，所述的一級勻流板包括鏤空部分，盲孔風槽以及設置在風槽中部的對稱設置的通氣孔，所述的通氣孔與殼體上的通氣孔相通。6.如權利要求5所述的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，其特征在于，所述的二級勻流板包括多個呈矩形設置且均勻排布的盲孔通風部，設置在盲孔通風部中間的通氣孔以及設置在二級勻流板兩側及盲孔通風部之間的螺絲固定孔，所述的通氣孔與一級勻流板的風槽相通。7.如權利要求6所述的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，其特征在于，所述的抽風裝置的盒體上蓋板的邊緣部還設有多個抽風小孔。8.如權利要求6所述的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，其特征在于，所述的三級勻流板為凹形薄板狀，其上均勻分布有多個微通氣孔以及螺絲固定柱，所述微通氣孔與二級勻流板的通氣部相通。9.如權利要求1所述的光伏電池硅片表面鈍化氣體噴淋組件，其特征在于，所述外殼、勻流板、擋板以及抽風裝置的材料包括聚丙烯，聚氯乙烯，氯化聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、全氟烷氧基樹脂、聚四氟乙烯、鋁合金或不銹鋼材料。10.—種光伏電池娃片表面氣體鈍化設備，所述鈍化設備包括如權利要求1-9任一項所述的氣體噴淋組件以及控制箱，所述控制箱包括控制面板、反應氣體發生器、與反應氣體發生器連接的出氣口，所述出氣口通過通氣管與氣體噴淋組件殼體上的通氣孔連接，所述的氣體噴淋組件通過所述固定板固定在硅片刻蝕機上，待處理的硅片由硅片刻蝕機的傳送裝置帶動從氣體噴淋組件的噴淋板裝置與抽風裝置之間走過。
【文檔編號】C30B33/12GK105839194SQ201610340493
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】王振交, 艾凡凡, 韓培育
【申請人】蘇州中世太新能源科技有限公司