专利名称：双槽多晶硅湿法制绒设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种槽式多晶硅湿法制绒设备，进一步是指半导体晶体硅及太阳 能电池制造技术领域中的双槽多晶硅湿法制绒设备。
背景技术：
在半导体硅和太阳能电池制造中，槽式湿法制绒工艺是对晶体硅片表面进行湿法 蚀刻，形成微沟、绒面，降低硅片表面的反射率，从而使太阳光在硅片表面进行多次反射，以 提高光的利用率。在太阳能晶体硅电池的制备工艺中，槽式湿法制绒工艺是关系到硅太阳 能电池表面光吸收的重要部分，也是提高太阳能转化效率的重要途径之一。现在市场上超过一半的多晶制绒设备都是造价高达几十万到上百万的进口平板 式多晶制绒清洗机，由于在制绒的过程中采用传送带传输的方式，碎片率很高。同时，由于 受传输速度的局限，平板式制绒清洗机的产能极限为1500片/小时。对于市面上的多晶槽式湿法制绒设备存在以下几个问题(1)在大量硅片同时进 入制绒槽被处理时，很难做到所有硅片表面的药液浓度和温度达到均勻；(2)很难实现槽 内液体从上至下的均勻层流化，同时在槽的下部、中部以及硅片的表面形成乱流或滞留区 域；(3)很难保证制绒后硅片表面绒面的大小及均勻性。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提供一种双槽多晶 硅湿法制绒设备，它可有效改善平板式制绒清洗机产能低，碎片率高的特点，同时能够改善 槽式制绒过程中硅片表面的药液浓度和温度的均勻性，以有效改善制绒效果，提高产品品 质，降低反射率。为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是，所述双槽多晶硅湿法制绒 设备，包括底部设有排液口的反应槽，注有药液的反应槽的底部布置有二级注液管，该二级 注液管顶部开有可向上喷出药液的多个小孔，所述二级注液管经反应槽外的一级注液管同 药液循环泵的出液口连通，其结构特点是，该药液循环泵的进液口经输液管路同制冷槽的 底部连通；该制冷槽一侧设有一冷却水箱，设有控制器的压缩制冷装置的蒸发器位于该冷 却水箱的制冷液中；置于制冷槽的冷凝管的出液口同冷却水箱的进液口连通，制冷液循环 泵的出液口同所述冷凝管的进液口相连，该制冷液循环泵的进液口同冷却水箱的出液口连
ο所述置于制冷槽的冷凝管和与冷凝管串接的制冷液循环泵、注有冷却液的冷却水 箱组成制冷液循环系统。所述的反应槽材质为PVDF，即聚偏氟乙烯，该反应槽槽体容积350L，深度320cm， 该反应槽后壁设有液位传感器和温度传感器。所述制冷液循环系统采用的制冷液为乙二醇和水的混合物。所述的冷却水箱中设置球型液位感应器，可以自动补水维持恒定液位。
3[0011]冷凝管外表面设有耐强酸腐蚀的保护层，该保护层为一层耐强酸腐蚀的高分子材 料。所述药液循环泵为耐腐蚀性泵，该药液循环泵的出口流量及扬程满足每分钟至少 置换反应槽内药液一次，所述药液循环泵采用耐酸腐蚀性的自动隔膜阀。所述二级注液管上方装有液体勻流板，该液体勻流板为一多孔板。所述反应槽上部设有溢流槽，该溢流槽通过输液管与制冷槽侧面连通。所述压缩制冷装置的制冷工质为氟利昂。上述系统中，由输液管路、药液循环泵、反应槽、溢流槽、一级注液管、二级注液管 组成药液循环系统，制冷控制系统包括制冷槽、冷凝管、制冷剂循环泵、冷却水箱、带控制器 的压缩制冷装置；因此，本实用新型所述的双槽多晶硅湿法制绒设备包括药液循环系统和 制冷控制系统两套相对独立的循环系统，并可实现全部系统的自动闭环控制功能。与现有技术相比，本实用新型有效改善了槽式制绒过程中硅片表面的药液浓度和 温度的均勻性，改善了制绒效果，提高产品品质，降低反射率，制绒后反射率达到20%以下。 同时，它的产量高达每小时1800片，基本上不会造成碎片，大大的提高了经济效益。且本实 用新型造价低，性价比远远超过进口的平板式制绒清洗设备，具有极大的成本优势。
图1是本实用新型一种实施例的系统结构示意图。在图中1-溢流槽，2-反应槽，3- 一级注液管，4- 二级注液管，5-冷凝管，6-制冷槽，7-冷却水箱，8-压缩制冷装置，9-控制器，10-蒸发器，11-制冷液循环泵，12-液体勻流板，13-药液循环泵。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，这些说明仅用于理解本实用 新型技术方案之用，不用于限定本实用新型的范围。如图1所示，所述双槽多晶硅湿法制绒设备包括底部设有排液口的反应槽2，注有 药液的反应槽2的底部布置有二级注液管4，该二级注液管4顶部开有可向上喷出药液的多 个小孔，所述二级注液管4经反应槽外的一级注液管3同药液循环泵13的出液口连通，药 液循环泵13的进液口经输液管路同制冷槽6连通；反应槽2的二级注液管4上方装有液体 勻流板12，置于制冷槽6的冷凝管5的出液口同冷却水箱7的进液口连通，制冷液循环泵 11的出液口同所述冷凝管5的进液口相连，该制冷液循环泵11的进液口同冷却水箱7的出 液口连通。设有控制器9的压缩制冷装置8的蒸发器10位于冷却水箱7的制冷液中。所述置于制冷槽6中的冷凝管5及与冷凝管5串接的制冷液循环泵11、注有冷却 液的冷却水箱7组成制冷液循环系统。所述反应槽2用PVDF(聚偏氟乙烯)材料制作，槽体容积350L，深度320cm ；槽底 部设有排液口，注入口，槽体偏下部位设有液体勻流板12，还可在槽后壁设置药液循环口、冷凝管进出口、高中低三个液位传感器和温度传感器。所述的冷却水箱7中可设置球型液位感应器，用以自动补水维持恒定液位，其由 压缩制冷装置8氟利昂的压缩进行制冷，温度由控制器9进行调节；反应槽内药液温度控制 在 4°C —6V。所述冷凝管5外表面设有耐强酸腐蚀的保护层；该保护层可用耐强酸腐蚀的高分 子材料制作。所述的药液循环泵13为耐腐蚀性泵，出口流量及扬程应满足每分钟至少置换反 应槽内药液至少1次；为药液循环泵13配置的自动阀门可采用耐酸腐蚀性的自动隔膜阀。制绒前，人工配制药液，将硝酸和氢氟酸按照一定的比例倒入反应槽内，药夜注满 反应槽后通过溢流槽的输送管道进到制冷槽，同时保证药液的高度盖过制冷槽的冷凝管。 开启药液循环泵后，制冷后的药液经一级注液管进入二级注液管，然后从其顶部的小孔喷 出后穿过勻流板均勻注入反应区，同时溢出的药液通过输液管进到制冷槽继续制冷，然后 被药液循环泵连续抽出输送到一级注液管以进行循环，实现了反应槽中药液浓度和温度的 充分均勻。制冷控制系统包括冷凝管、制冷剂循环泵、冷却水箱、压缩制冷装置、控制器；通过 设定控制器可以控制压缩制冷装置使冷却水箱中的制冷液得到冷却，进而使冷凝管中的制 冷液达到所需的低温，然后制冷液流经制冷槽而带走其周围热量以达到控制制冷槽内药液 温度的目的。做完一定批数的硅片后可将反应槽底部的排液口打开进行排液，然后重新配夜。
权利要求一种双槽多晶硅湿法制绒设备，包括底部设有排液口的反应槽(2)，注有药液的反应槽(2)的底部布置有二级注液管(4)，该二级注液管(4)顶部开有可向上喷出药液的多个小孔，所述二级注液管(4)经反应槽(2)外的一级注液管(3)同药液循环泵(13)的出液口连通，其特征是，该药液循环泵(13)的进液口经输液管路同制冷槽(6)的底部连通；该制冷槽(6)一侧设有一冷却水箱(7)，设有控制器(9)的压缩制冷装置(8)的蒸发器(10)位于该冷却水箱(7)的制冷液中；置于制冷槽(6)的冷凝管(5)的出液口同冷却水箱(7)的进液口连通，制冷液循环泵(11)的出液口同所述冷凝管(5)的进液口相连，该制冷液循环泵(11)的进液口同冷却水箱(7)的出液口连通。
2.根据权利要求1所述的双槽多晶硅湿法制绒设备，其特征是，所述的反应槽(2)材质 为PVDF，即聚偏氟乙烯，该反应槽(2)槽体容积350L，深度320cm，该反应槽(2)后壁设有液 位传感器和温度传感器。
3.根据权利要求1所述的双槽多晶硅湿法制绒设备，其特征是，所述制冷液循环系统 采用的制冷液为乙二醇和水的混合物。
4.根据权利要求1所述的双槽多晶硅湿法制绒设备，其特征是，所述的冷却水箱(7)中 设置球型液位感应器。
5.根据权利要求1所述的双槽多晶硅湿法制绒设备，其特征是，冷凝管(5)外表面设有 耐强酸腐蚀的保护层。
6.根据权利要求1所述的双槽多晶硅湿法制绒设备，其特征是，所述药液循环泵(13) 为耐腐蚀性泵，所述药液循环泵(13)采用耐酸腐蚀性的自动隔膜阀。
7.根据权利要求1所述的双槽多晶硅湿法制绒设备，其特征是，所述二级注液管(4)上 方装有液体勻流板(12)。
8.根据权利要求1所述的双槽多晶硅湿法制绒设备，其特征是，所述反应槽(2)上部设 有溢流槽(1)，该溢流槽(1)通过输液管与制冷槽(6)侧面连通。
9.根据权利要求1所述的双槽多晶硅湿法制绒设备，其特征是，所述压缩制冷装置(8) 的制冷工质为氟利昂。
专利摘要本实用新型公开了一种双槽多晶硅湿法制绒设备，属于半导体晶体硅及太阳能电池制造技术领域，它包括反应槽，注有药液的反应槽的底部布置有二级注液管，该二级注液管顶部开有可向上喷出药液的多个小孔，所述二级注液管经反应槽外的一级注液管经药液循环泵与制冷槽的底部连通；该制冷槽一侧设有一冷却水箱，设有控制器的压缩制冷装置的蒸发器位于该冷却水箱的制冷液中；置于制冷槽的冷凝管和与冷凝管串接的制冷液循环泵、注有冷却液的冷却水箱组成制冷液循环系统。本实用新型有效改善了制绒效果，提高了产品品质，制绒后反射率达到20％以下，且产量高，不会造成碎片，造价低，性价比高，提高了经济效益。
文档编号C30B33/10GK201695106SQ20102020227
公开日2011年1月5日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者汤辉, 禹庆荣, 程远贵 申请人:湖南红太阳新能源科技有限公司