电池硅片清洗设备
技术领域
本发明涉及太阳能电池制作领域，尤其涉及一种电池硅片清洗设备。
背景技术
晶硅电池片是目前利用清洁能源太阳能发电的主流产品，其发电量与晶硅电池片的光电转化效率直接相关，而降低晶硅电池片表面入射光的反射率(即增加晶硅电池片的陷光性)是晶硅电池片提高光电转化效率至关重要的一步，目前业内通常采用碱制绒工艺处理电池硅片以获取金字塔形态绒面的方式来增加晶硅电池片的陷光性。
对于钝化接触晶硅电池(简称passcon电池)来说，采用双面制绒的方式可以得到双面率较高的passcon电池。在制作passcon电池时，背面绒面的制作工艺不同于扩散前正面绒面的制作工艺，以n型电池硅片为例，背面绒面的制作需要考虑扩散时所形成BSG及背结的去除，如此使得用于电池硅片正面绒面制作的制绒设备不能直接用于电池硅片背面绒面的制作。此外，Passcon电池的关键技术在于背面沉积一层SiOx/多晶硅薄层，而背面沉积的多晶硅薄层在管式设备中必然绕镀到正面，其会影响PN结，故必须去除绕镀到电池硅片正面的多晶硅(即去绕镀)，目前业内去除正面多晶硅都是采用专门的设备来实现。
即现有技术中，用于电池硅片的正面制绒、背面制绒、去绕镀三种不同工艺的设备均为独立分散的设备，如此使得设备购置成本及占地面积无法降低。
有鉴于此，有必要提供一种改进的技术方案以解决上述问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述发明目的，本发明提供了一种电池硅片清洗设备，其具体设计方式如下。
一种电池硅片清洗设备，其包括用以实现所述电池硅片表面制绒的制绒碱洗槽以及与所述制绒碱洗槽并联设置第一转换槽，所述第一转换槽具有可相互切换的制绒状态以及第一去绕镀状态；所述电池硅片清洗设备还具有第二转换槽，所述第二转换槽具有串接于所述第一转换槽后侧以与所述第一转换槽配合去除绕镀至所述电池硅片正面多晶硅的辅助去绕镀状态以及在所述第一转换槽未对绕镀至所述电池硅片正面的多晶硅进行去除时首次实现所述多晶硅去除的第二去绕镀状态。
进一步，所述清洗设备还具有第一水洗槽以及连接于所述第一水洗槽后端的第一酸洗槽，所述制绒碱洗槽与所述第一转换槽并联设置于所述第一水洗槽前端；所述第二转换槽连接于所述第一水洗槽后端且通过一个第二水洗槽连接至所述第一酸洗槽的前端。
进一步，所述清洗设备还具有对所述电池硅片表面进行粗抛的粗抛槽、连接于所述粗抛槽后端对粗抛后所述电池硅片进行预清洗的预清洗槽以及连接于所述预清洗槽后端的第三水洗槽；所述制绒碱洗槽包括至少一个用于所述电池硅片正面制绒的第一碱洗槽，所述第一碱洗槽连接于所述第三水洗槽后端。
进一步，所述第一转换槽连接于所述第三水洗槽后端。
进一步，所述制绒碱洗槽还包括至少一个用于所述电池硅片背面制绒的第二碱洗槽。
进一步，所述清洗设备还具有连接于所述第一酸洗槽后端的第四水洗槽以及并联设置于所述第四水洗槽后端的第一臭氧水洗槽、第二臭氧水洗槽。
进一步，所述清洗设备还具有用于向所述第一臭氧水洗槽、第二臭氧水洗槽提供臭氧的臭氧供给装置。
进一步，所述清洗设备还具有依次连接于所述第一臭氧水洗槽后端的第五水洗槽、第二酸洗槽以及依次连接于所述第二臭氧水洗槽后端的第六水洗槽、第三酸洗槽。
进一步，所述清洗设备还具有连接于所述第二酸洗槽与所述第三酸洗槽后端的第七水洗槽。
进一步，所述清洗设备还具有连接于所述第七水洗槽后端用于所述电池硅片脱水的慢提拉槽以及设置于所述慢提拉槽后端用于所述电池硅片烘干的烘干槽。
本发明的有益效果是：基于本实用新型所提供的电池硅片清洗设备，一台设备即能同时满足电池硅片的制绒工艺及去绕镀工艺，相对传统分散独立设置的多台设备具有较高的集成度，能够降低设备制作成本及占地面积；而且本实用新型中第一转换槽的设置使得清洗设备具有更高的灵活度，可以更好的适应用户特定需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1所示为本实用新型所涉及清洗设备的一种实施结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1所示，本实用新型所涉及的电池硅片清洗设备包括用以实现电池硅片表面制绒的制绒碱洗槽4以及与制绒碱洗槽4并联设置第一转换槽5。其中，具体实施过程中，制绒碱洗槽4可以为用于电池硅片正面制绒的第一碱洗槽41，也可以为用于电池硅片背面制绒的第二碱洗槽42。
本具体实施例中，清洗设备具有三个均与第一转换槽5并联设置的制绒碱洗槽4，三个制绒碱洗槽4包括两个第一碱洗槽41与一个第二碱洗槽42，在具体应用过程中，两个第一碱洗槽41中的一个可作为另一个的备用槽。可以理解，在本实用新型的其它实施例中，第一碱洗槽41与第二碱洗槽42的数量可根据实际需求进行调整，在一些情况下，所涉及的制绒碱洗槽4也可以全部为第一碱洗槽41或全部为第二碱洗槽42。通常，第一碱洗槽41内设有质量分数范围为1％-5％的KOH溶液，第二碱洗槽42内设有质量分数范围为3％-10％的KOH溶液。
本实用新型中所涉及的第一转换槽5具有制绒状态及第一去绕镀状态，即第一转换槽5可以在制绒状态及第一去绕镀状态之间切换。其中，当第一转换槽5处于制绒状态时，可以对电池硅片的表面进行制绒；而当第一转换槽5处于第一去绕镀状态时，其可以对在电池硅片背面沉积多晶硅薄层时绕镀至其正面的多晶硅进行去除。具体实施过程中，第一转换槽5切换至制绒状态可以有两种选择，其可以切换至与第一碱洗槽41具有相同的功能，或切换至与第二碱洗槽41具有相同的功能。本具体实施例中，第一转换槽5内设有质量分数范围为3％-10％的KOH溶液，其切换至制绒状态时可对电池硅片的背面进行制绒。
本实用新型中的电池硅片清洗设备还具有第二转换槽6，第二转换槽6具有辅助去绕镀状态及第二去绕镀状态，即第二转换槽6可以在辅助去绕镀状态及第二去绕镀状态之间切换。其中，当第二转换槽6处于辅助去绕镀状态时，其相当于串接于第一转换槽5后侧以与第一转换槽5配合去除绕镀至电池硅片正面的多晶硅；即在具体应用过程中，电池硅片先经过第一转换槽5、再经过第二转换槽6以实现去除绕镀至电池硅片正面的多晶硅。当第二转换槽6处于第二去绕镀状态时，其即用于在第一转换槽5未对绕镀至电池硅片正面的多晶硅进行去除时首次实现多晶硅去除；换而言之，处于第二去绕镀状态的第一转换槽5单独对绕镀至电池硅片正面的多晶硅进行去除，而无需第一转换槽5参与。本具体实施例中，第二转换槽6内设有KOH、H2O2溶液，其中，第二转换槽6中溶液KOH、H2O2的质量分数范围分别为1％-10％、5％-12％。
本实用新型中，在去除绕镀至电池硅片正面的多晶硅时，第一转换槽5与第二转换槽6配合去除的方式相对单一依靠第二转换槽6去除的方式更为干净。在具体应用过程中，当所涉及的电池硅片采用单面沉积形成背面的多晶硅薄层时，绕镀至其背面的多晶硅仅存在于电池硅片正面的边缘区域，此时去绕镀难度较大，故通常选择第一转换槽5与第二转换槽6配合的方式去除绕镀至电池硅片正面的多晶硅；而当所涉及的电池硅片采用双面沉积形成背面的多晶硅薄层时，绕镀至其背面的多晶硅均匀覆盖电池硅片的正面区域，此时去绕镀较为容易，故通常选择仅依靠第二转换槽6的方式去除绕镀至电池硅片正面的多晶硅。
基于本实用新型所提供的电池硅片清洗设备，一台设备即能同时满足电池硅片的制绒工艺及去绕镀工艺，相对传统分散独立设置的多台设备具有较高的集成度，能够降低设备制作成本及占地面积；而且本实用新型中第一转换槽5 的设置使得清洗设备具有更高的灵活度，可以更好的适应用户特定需求。
本实用新型中的清洗设备还具有第一水洗槽7以及连接于第一水洗槽7后端且内设有HF、HCl溶液的第一酸洗槽8，本具体实施例中，第一酸洗槽8中溶液的HF、HCl质量分数范围分别为3％-15％、2％-8％。参考图1所示，本实施例中的制绒碱洗槽4与第一转换槽5并联设置于第一水洗槽7的前端，即经制绒碱洗槽4与第一转换槽5处理后的电池硅片均需进入第一水洗槽7进行水洗。
进一步，如图中所示，第二转换槽6连接于第一水洗槽7后端且通过一个第二水洗槽9连接至第一酸洗槽8的前端。基于此，在采用第一转换槽5与第二转换槽6配合去除绕镀至电池硅片正面的多晶硅时，经第一转换槽5处理后的电池硅片在流入第一水洗槽7后需要再流入第二转换槽6，继而经由第二水洗槽进入第一酸洗槽8进行酸洗；而当采用制绒碱洗槽4或第一转换槽5进行电池硅片的表面制绒时，经制绒碱洗槽4或第一转换槽5处理后的电池硅片先流入第一水洗槽7，继而由第一水洗槽7直接进入第一酸洗槽8进行酸洗。
参考图1所示，本实用新型所涉及的清洗设备还具有对电池硅片表面进行粗抛的粗抛槽1、连接于粗抛槽1后端对粗抛后电池硅片进行预清洗的预清洗槽2以及连接于预清洗槽2后端的第三水洗槽3，其中，粗抛槽1内设有KOH 溶液，预清洗槽2内设有KOH、H2O2溶液。本实施例中的第一碱洗槽41均连接于第三水洗槽3后端。在对电池硅片的正面进行制绒时，电池硅片会先由粗抛槽1进行粗抛，进而经预清洗槽2、第三水洗槽3清洁处理再进入第一碱洗槽41进行正面制绒，如此使得电池硅片正面制绒效果更好。
在本具体实施例中，粗抛槽1内KOH溶液的质量分数范围为1％～5％，预清洗槽2溶液内KOH、H2O2的质量分数范围分别为0.5％～3％、5％～12％。
本实用新型中，第一转换槽5连接于第三水洗槽3后端，如此，当第一转换槽5用于电池硅片的正面制绒时，所涉及的电池硅片也能先经粗抛处理再进行正面制绒。
参考图1中所示，本实用新型中所涉及的清洗设备还具有连接于第一酸洗槽8后端的第四水洗槽10以及并联设置于第四水洗槽10后端的第一臭氧水洗槽11、第二臭氧水洗槽12。具体实施过程中，第一臭氧水洗槽11、第二臭氧水洗槽12内的臭氧浓度范围均为0～50ppm，溶液PH值小于6。
在具体应用过程中，经制绒处理和去绕镀处理的电池硅片分别流经不同的臭氧水洗槽进行清洗，如经制绒处理的电池硅片流经第一臭氧水洗槽11进行清洗，经去绕镀处理的电池硅片流经第二臭氧水洗槽12进行清洗。如此可避免不同工艺带来的交叉污染
作为本实用新型的优选实施方式，本实用新型所涉及的清洗设备还具有用于向第一臭氧水洗槽11、第二臭氧水洗槽12提供臭氧的臭氧供给装置。采用一台臭氧供给装置实现两个臭氧水洗槽的臭氧供给可以有效的降低清洗设备的制造成本。
进一步，本实施例中的清洗设备还具有依次连接于第一臭氧水洗槽11后端的第五水洗槽13、第二酸洗槽14以及依次连接于第二臭氧水洗槽12后端的第六水洗槽15、第三酸洗槽16，其中，第二酸洗槽14与第三酸洗槽16内均设有 HF、HCl溶液，第二酸洗槽14与第三酸洗槽16溶液中HF、HCl的质量分数范围分别为3％～15％、1％～5％。
本实用新型中的第二酸洗槽14与第三酸洗槽16后端还均有水洗槽，作为优选，第二酸洗槽14与第三酸洗槽16后端连接至同一水洗槽，即第七水洗槽 17。
本实用新型所涉及的清洗设备还具有连接于第七水洗槽17后端用于电池硅片脱水的慢提拉槽18以及设置于慢提拉槽18后端用于电池硅片烘干的烘干槽19。具体而言，电池硅片在慢提拉槽18内具有去离子水，电池硅片通过慢速提拉方式离开慢提拉槽18可以使得电池硅片的表面具有较少水渍残留，如此在烘干槽内可快速烘干。在具体实施过程中，本实用新型中的烘干槽19可以不止一个，本具体实施例中慢提拉槽18的后端并联有两个烘干槽19；在另一些实施例中，两个烘干槽19也可以以串联形态设置(图中未展示)，从而确保电池硅片的烘干效果更好。
可以理解，在本具体实施例中，各槽内还可以添加必要的添加剂，具体添加剂的成分及添加量可参考现有技术中各具体工艺(包括正面制绒、背面制绒、去绕镀)的实现方式，在此不作进一步展开；另外，本实用新型中各溶液质量分数参数设定的目的在于方便理解本实用新型，在具体实施过程中，本领域技术人员可对相关参数进行合理调节。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
