一种新型刻蚀碱槽
技术领域
本发明涉及光伏晶硅片加工设备技术领域，更具体的说是涉及一种新型刻蚀碱槽。
背景技术
随着光伏平价上网的迅速接近，2019年将成为全球太阳能行业的里程碑，广发成本持续下降，给我们创造了巨大机遇，同时对高转化效率的电池片需求旺盛，不断提升电池片的转换效率是光伏行业不断前进的方向和动力。
行业内主流的PERC工艺，在改善各工序辅料提效的同时，主要改善电池正、背面的钝化效果，主流钝化工艺有退火、热氧、ALD、背镀；其中正面钝化对正面吸杂、正面接触性影响很大，需要前后工序的相互匹配，尤其在经过刻蚀碱槽时，碱槽的浓度对正面的钝化、接触性有重要影响。
经过大量实验排查的数据显示，碱槽浓度超过一定值，会洗掉电池片正面的PN结，导致方阻偏高，造成雾状污染；尤其是扩散后经过退火工艺，在高浓度碱中较长时间(碱槽为浸没式)会出现雾状污染；同时，如果碱槽浓度过低，扩散、退火、激光等工序中产生的杂质不易被清洗，效率偏低，电性能主要表现为FF低，接触性变差。目前行业酸抛刻蚀的碱槽设计主流有两种：浸没式和喷淋式；浸没式的主要不足为，浓度太高，容易损伤硅片正面 PN结，造成雾状污染；浓度太低，部分杂质(残留在多空硅中的杂质)去除不掉，效率偏低。喷淋式的主要不足为，碱浓度需要达到浸没浓度的6倍才能达到浸没式的要求导致碱耗量大；喷淋式将碱液直接喷淋在带酸硅片表面，瞬间产生结晶容易堵塞喷嘴，导致部分片子不经过碱液喷淋直接进入水洗2，造成工序缺失；同时，喷淋式容易在碱槽形成结晶，结晶附着在硅片表面会形成EL小黑点。
因此，提供一种能够将喷淋式碱槽和浸没式碱槽合二为一用来提升光伏晶硅电池片品质的新型刻蚀碱槽是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，为了解决现有技术中喷淋式碱槽和浸没式碱槽单独使用时造成光伏晶硅电池片加工效率低且品质较差的技术缺陷，本发明提供了一种将喷淋式碱槽和浸没式碱槽合二为一用来提升光伏晶硅电池片品质的新型刻蚀碱槽。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型刻蚀碱槽，包括：
槽体，所述槽体包括主槽、副槽和连接管，所述主槽和所述副槽之间通过所述连接管连接且连通；所述主槽包括相对布置的第一主槽体和第二主槽体，且所述第一主槽体和所述第二主槽体之间形成有滤网；
压水辊，所述压水辊为多组，多组所述压水辊平行布置，且多组所述压水辊沿与硅片移动方向垂直的方向布置在所述第一主槽体和所述第二主槽体内部，并与所述第一主槽体和所述第二主槽体转动连接；
喷液管，所述喷液管固定于所述第二主槽体内部，且所述喷液管与所述压水辊平行布置，所述喷液管上连接有喷嘴。
经由上述的技术方案可知，与现有技术方案相比，本发明公开提供了一种新型刻蚀碱槽，通过设置第一主槽体能够对硅片进行浸没式碱液处理，并利用第二主槽体内的喷液管对硅片进行喷淋式碱液处理，从而实现先对硅片在第一主槽体内用低浓度碱液浸没，把硅片带的酸液优先中和掉，避免后期喷淋时硅片产生结晶，避免硅片上产生小黑点，再在第二主槽体内用高浓度碱液喷淋硅片，洗掉硅片扩散、退火、激光后产生的一些量少但必须去除的杂质，同时避免硅片长时间浸没在高浓度碱液中破坏PN结，从而提高硅片品质，减少硅片生产的不良率，利用第一主槽体和第二主槽体之间的滤网可将第一主槽体内的低浓度碱液经由连接管回收至第一副槽体内以备循环使用，利用压水辊能够实现硅片在第一主槽体和第二主槽体内的移动。本发明的一种新型刻蚀碱槽，不仅设计合理，结构简单，而且便于操作，节省空间，能够显著提高硅片的加工效率，降低硅片生产过程中的不良率，具有良好的市场应用前景。
进一步的，所述副槽包括第一副槽体和第二副槽体，所述第一副槽体和所述第二副槽体分别与对应的所述第一主槽体和所述第二主槽体通过所述连接管连接。
采用上述技术方案产生的有益效果是，能够实现对第一主槽体和第二主槽体内不同浓度的碱液进行分别回收再利用，提高碱液的利用率，节省硅片的加工成本。
进一步的，所述连接管包括第一进液管、第一排液管、第二进液管和第二排液管，所述第一进液管的进液端与所述第一副槽体的出液口连接，所述第一进液管的出液端与所述第一主槽体的进液口连接；所述第一排液管的进液端与所述第一主槽体的出液口连接，所述第一排液管的出液端与所述第一副槽体的进液口连接；所述第二进液管的进液端与所述第二副槽体的出液口连接，所述第二进液管的出液端与所述喷液管的进液口连接；所述第二排液管的进液端与所述第二主槽体的出液口连接，所述第二排液管的出液端与所述第二副槽体的进液口连接。
采用上述技术方案产生的有益效果是，使得第一主槽体和第一副槽体内的低浓度碱液以及第二主槽体和第二副槽体内的高浓度碱液均可以循环利用，从而节省硅片的加工成本。
进一步的，所述第一排液管和所述第二排液管均为多个，多个所述第一排液管均匀布置在所述第一主槽体和所述第一副槽体之间，多个所述第二排液管均匀布置在所述第二主槽体和第二副槽体之间；所述第一进液管和所述第二进液管均设有多个进液管支管，且所述第一进液管的多个所述进液管支管的一端分别与所述第一主槽体的进液口和所述第一副槽体的出液口连接，所述喷液管为多组，且多组所述喷液管均匀布置在所述第二主槽体内部，所述第二进液管的多个所述进液管支管的一端分别与多组所述喷液管的进液口和所述第二副槽体的出液口连接。
采用上述技术方案产生的有益效果是，能够使第一副槽体内的低浓度碱液快速均匀地进入第一主槽体内实现对经过第一主槽体的硅片进行低浓度碱液浸没式处理，同时使第二副槽体内的高浓度碱液快速均匀地进入喷液管内，实现对经过第二主槽体的硅片进行高浓度碱液喷淋式处理，提高硅片的加工效率，同时也便于将第一主槽体内的低浓度碱液快速回收至第一副槽体内，以及将第二主槽体的高浓度碱液快速回收至第二副槽体内。
进一步的，所述第一进液管和所述第二进液管的多个所述进液管支管上还分别设有用于控制管内液体流量的循环泵和控制阀。
采用上述技术方案产生的有益效果是，能够有效提高碱液的流入或排出速度，从而提高硅片的碱化处理效率，同时便于控制第一主槽体和第一副槽体内低浓度碱液的含量以及第二主槽体和第二副槽体内高浓度碱液的含量。
进一步的，每组所述喷液管均包括上层喷液管和下层喷液管，所述上层喷液管与对应的所述下层喷液管相对布置，且所述上层喷液管与对应的所述下层喷液管分别位于所述硅片的上方和下方，且所述上层喷液管和所述下层喷液管上的所述喷嘴均朝向所述硅片布置，用于将所述上层喷液管和所述下层喷液管内的液体喷淋到所述硅片上。
采用上述技术方案产生的有益效果是，能够实现对硅片进行全方位多角度的高浓度碱液喷淋处理，从而洗掉硅片扩散、退火、激光后产生的一些量少但必须去除的杂质，同时避免硅片长时间浸没在高浓度碱液中破坏PN结，提高硅片品质，减少硅片生产的不良率。
进一步的，每个所述上层喷液管或每个所述下层喷液管上均设有多个喷嘴，且多个所述喷嘴均匀布置在所述上层喷液管上或所述下层喷液管上。
采用上述技术方案产生的有益效果是，能够实现对经过喷液管的硅片进行全方位、均匀地高浓度碱液喷淋，提高硅片的加工品质。
进一步的，还包括防护罩，所述防护罩为多个，且多个所述防护罩分别对应设于多组所述喷液管外部，用于防止所述喷液管内的喷淋液体溅出所述第二主槽体外部。
采用上述技术方案产生的有益效果是，能够有效防止由喷嘴内喷出的高浓度碱液在对硅片进行喷淋处理的过程中，高浓度碱液溅出对操作人员造成伤害或对其他设备造成损坏。
进一步的，所述防护罩为透明罩，且所述防护罩采用的材质为PP、PE或 PS材质中的一种。
采用上述技术方案产生的有益效果是，便于操作人员观察喷液管的喷淋情况，避免由于喷嘴堵塞导致喷淋不均匀的情况发生。
进一步的，还包括驱动电机，所述驱动电机的输出端与多组所述压水辊传动连接。
采用上述技术方案产生的有益效果是，能够有效保证硅片在第一主槽体和第二主槽体内的移动，从而实现对硅片的碱化处理。
进一步的，每组所述压水辊均包括上层压水辊和下层压水辊，且所述上层压水辊与对应的所述下层压水辊相对布置，且相对布置的所述上层压水辊和所述下层压水辊的端部通过齿轮啮合连接，硅片位于所述上层压水辊和所述下层压水辊之间，并在所述上层压水辊和所述下层压水辊的转动作用下向前移动。
采用上述技术方案产生的有益效果是，便于实现硅片在第一主槽体以及第二主槽体内的顺利移动。
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为本发明提供的一种新型刻蚀碱槽的俯视图；
图2为本发明提供的一种新型刻蚀碱槽的侧视图；
图3为本发明提供的一种新型刻蚀碱槽的立体结构示意图；
图4为本发明提供的一种新型刻蚀碱槽中喷液管的局部放大图；
图5为本发明提供的一种新型刻蚀碱槽的作用原理图。
其中：1-槽体，11-主槽，111-第一主槽体，112-第二主槽体，113-滤网， 12-副槽，121-第一副槽体，122-第二副槽体，13-连接管，131-第一进液管， 132-第一排液管，133-第二进液管，134-第二排液管，14-循环泵，15-控制阀， 2-压水辊，21-上层压水辊，22-下层压水辊，3-喷液管，31-喷嘴，32-上层喷液管，33-下层喷液管，4-硅片，5-防护罩。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明公开了一种新型刻蚀碱槽，包括：
槽体1，槽体1包括主槽11、副槽12和连接管13，主槽11和副槽12之间通过连接管13连接且连通；主槽11包括相对布置的第一主槽体111和第二主槽体112，且第一主槽体111和第二主槽体112之间形成有滤网113；
压水辊2，压水辊2为多组，多组压水辊2平行布置，且多组压水辊2沿与硅片4移动方向垂直的方向布置在第一主槽体111和第二主槽体112内部，并与第一主槽体111和第二主槽体112转动连接；
喷液管3，喷液管3固定于第二主槽体112内部，且喷液管3与压水辊2 平行布置，喷液管3上连接有喷嘴31。
如图1、图2和图5所示，根据本发明的一个可选实施例，副槽12包括第一副槽体121和第二副槽体122，第一副槽体121和第二副槽体122分别与对应的第一主槽体111和第二主槽体112通过连接管13连接，从而能够实现对第一主槽体和第二主槽体内不同浓度的碱液进行分别回收再利用，提高碱液的利用率，节省硅片的加工成本。
如图1和图5所示，根据本发明的一个可选实施例，连接管13包括第一进液管131、第一排液管132、第二进液管133和第二排液管134，第一进液管131的进液端与第一副槽体121的出液口连接，第一进液管131的出液端与第一主槽体111的进液口连接；第一排液管132的进液端与第一主槽体111 的出液口连接，第一排液管132的出液端与第一副槽体121的进液口连接；第二进液管133的进液端与第二副槽体122的出液口连接，第二进液管133的出液端与喷液管3的进液口连接；第二排液管134的进液端与第二主槽体 112的出液口连接，第二排液管134的出液端与第二副槽体122的进液口连接，从而使得第一主槽体和第一副槽体内的低浓度碱液以及第二主槽体和第二副槽体内的高浓度碱液均可以循环利用，节省硅片的加工成本。
根据本发明的一个可选实施例，第一排液管132和第二排液管134均为两个，两个第一排液管132均匀布置在第一主槽体111和第一副槽体121之间，两个第二排液管134均匀布置在第二主槽体112和第二副槽体122之间；第一进液管131和第二进液管133均设有四个进液管支管，且第一进液管131 的四个进液管支管中两个进液管支管的一端与第一主槽体111的进液口连接，另外两个进液管支管的一端与第一副槽体121的出液口连接，喷液管3为两组，且两组喷液管3均匀布置在第二主槽体112内部，第二进液管133的四个进液管支管中的两个进液管支管的一端与两组喷液管3的进液口连接，另外两个进液管支管的一端与第二副槽体122的出液口连接，从而能够使第一副槽体内的低浓度碱液快速均匀地进入第一主槽体内实现对经过第一主槽体的硅片进行低浓度碱液浸没式处理，同时使第二副槽体内的高浓度碱液快速均匀地进入喷液管内，实现对经过第二主槽体的硅片进行高浓度碱液喷淋式处理，提高硅片的加工效率，同时也便于将第一主槽体内的低浓度碱液快速回收至第一副槽体内，以及将第二主槽体的高浓度碱液快速回收至第二副槽体内。
如图1、图3和图5所示，根据本发明的一个可选实施例，第一进液管 131和第二进液管133的四个进液管支管上还分别设有用于控制管内液体流量的循环泵14和控制阀15，从而能够有效提高碱液的流入或排出速度，提高硅片的碱化处理效率，同时便于控制第一主槽体和第一副槽体内低浓度碱液的含量以及第二主槽体和第二副槽体内高浓度碱液的含量。
如图4和图5所示，根据本发明的一个可选实施例，每组喷液管3均包括上层喷液管32和下层喷液管33，上层喷液管32与对应的下层喷液管33相对布置，且上层喷液管32与对应的下层喷液管33分别位于硅片4的上方和下方，且上层喷液管32和下层喷液管33上的喷嘴31均朝向硅片4布置，用于将上层喷液管32和下层喷液管33内的液体喷淋到硅片4上，从而能够实现对硅片进行全方位多角度的高浓度碱液喷淋处理，洗掉硅片扩散、退火、激光后产生的一些量少但必须去除的杂质，同时避免硅片长时间浸没在高浓度碱液中破坏PN结，提高硅片品质，减少硅片生产的不良率。
如图4所示，根据本发明的一个可选实施例，每个上层喷液管32或每个下层喷液管33上均设有五个喷嘴31，且五个喷嘴31均匀布置在上层喷液管 32上或下层喷液管33上，从而能够实现对经过喷液管的硅片进行全方位、均匀地高浓度碱液喷淋，提高硅片的加工品质。
如图1、图2和图3所示，根据本发明的一个可选实施例，还包括防护罩 5，防护罩5为两个，且两个防护罩5分别对应设于两组喷液管3外部，用于防止喷液管3内的喷淋液体溅出第二主槽体112外部，从而能够有效防止由喷嘴内喷出的高浓度碱液在对硅片进行喷淋处理的过程中，高浓度碱液溅出对操作人员造成伤害或对其他设备造成损坏。
根据本发明的一个可选实施例，防护罩5为透明罩，且防护罩5采用的材质为PP材质，从而便于操作人员观察喷液管的喷淋情况，避免由于喷嘴堵塞导致喷淋不均匀的情况发生。
根据本发明的一个可选实施例，还包括驱动电机，驱动电机设于槽体1 外部，且驱动电机的输出端与多组压水辊2传动连接，从而能够有效保证硅片在第一主槽体和第二主槽体内的移动，实现对硅片的碱化处理。
如图2、图3和图5所示，根据本发明的一个可选实施例，每组压水辊2 均包括上层压水辊21和下层压水辊22，且上层压水辊21与对应的下层压水辊22相对布置，且相对布置的上层压水辊21和下层压水辊22的端部通过齿轮啮合连接，硅片4位于上层压水辊21和下层压水辊22之间，并在上层压水辊21和下层压水辊22的转动作用下向前移动，从而便于实现硅片在第一主槽体以及第二主槽体内的顺利移动。
本发明的一种新型刻蚀碱槽，通过设置第一主槽体能够对硅片进行浸没式碱液处理，并利用第二主槽体内的喷液管对硅片进行喷淋式碱液处理，从而实现先对硅片在第一主槽体内用低浓度碱液浸没，把硅片带的酸液优先中和掉，避免后期喷淋时硅片产生结晶，避免硅片上产生小黑点，再在第二主槽体内用高浓度碱液喷淋硅片，洗掉硅片扩散、退火、激光后产生的一些量少但必须去除的杂质，同时避免硅片长时间浸没在高浓度碱液中破坏PN结，从而提高硅片品质，减少硅片生产的不良率，利用第一主槽体和第二主槽体之间的滤网可将第一主槽体内的低浓度碱液经由连接管回收至第一副槽体内以备循环使用，利用压水辊能够实现硅片在第一主槽体和第二主槽体内的移动。本发明的一种新型刻蚀碱槽，不仅设计合理，结构简单，而且便于操作，节省空间，能够显著提高硅片的加工效率，降低硅片生产过程中的不良率，具有良好的市场应用前景。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
