专利名称：一种喷涂制绒系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及晶硅太阳电池制作领域，尤其涉及一种喷涂制绒系统。
背景技术：
太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，在光电转换过程中，损耗主要为:光损耗和电损耗。而对于晶硅太阳电池，光损耗主要来自前表面的反射损失和后表面的长波反射损耗，电损耗主要来自光子激发的电子、空穴对复合及电阻功率损耗。目前，常规晶硅太阳电池片的制作工艺采用相同的流程。尽管单、多晶太阳电池片制作工艺流程及大部分设备相同，然而，在光电转换效率方面，一般单晶太阳电池片的光电转换效率比多晶太阳电池高1.5%的绝对效率，主要原因是:1、多晶硅片存在较多的晶界，在内部及表面处，其电子空穴对符合速率远大于单晶；2、两者绒面的反射率存在较大差异，一般制绒后，在太阳全光谱下，单晶的反射率为11%，多晶的发射率高达24%。因此，在多晶硅太阳电池片制作技术中，如何降低多晶表面反射率显得尤为重要，同时，由于多晶硅的晶向排列无规则，单晶制绒的各向异性腐蚀原理不再适合。在现有的多晶制绒制绒工艺中，普遍采用氢氟酸和硝酸的混合溶液进行制绒，其原理是:硝酸与硅片氧化生成二氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应，生成溶于水的氟化物，硅片被腐蚀而形成绒面。通常，在晶体缺陷较多处容易被硝酸氧化，同时，损伤处或者晶界与硝酸反应速率较快，在该处易形成沟道型绒面，而其它区域，由于酸腐蚀硅片反应是各向同性的，即各个方向反应速率相等，且反应速率较慢，该处形成绒面较小。由于晶体缺陷、损伤处与晶体结构完整及非损伤处，酸与硅片的反应速率存在较大的差异，这导致绒面差异较大，不均匀，反射率高达24%。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种喷涂制绒系统，可在硅片前表面得到均匀的正六边形绒面，有效降低前表面太阳光的反射损耗，提高太阳电池的光电转换效率。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种喷涂制绒系统，包括:抛光槽、制绒槽、第一漂洗槽、碱洗槽、第二漂洗槽、酸洗槽、第三漂洗槽、吹干槽及用于传输硅片的滚轮；所述抛光槽、制绒槽、第一漂洗槽、碱洗槽、第二漂洗槽、酸洗槽、第三漂洗槽及吹干槽依次相连；所述制绒槽内设有喷涂机。作为上述方案的改进，所述喷涂机包括至少一个喷头。作为上述方案的改进，所述喷涂机还包括用于控制所述喷头的控制器。作为上述方案的改进，所述喷头上设有喷嘴，所述喷嘴的横截面为两同心正六边形所形成的环形结构。作为上述方案的改进， 所述喷嘴的壁厚为5ιιπΓ 0ιιπι ;所述环形结构的内正六边形边长为10unT20um ;所述环形结构的外正六边形边长为15unT30um。作为上述方案的改进，所述吹干槽内设有氮气吹风机或压缩空气吹风机。实施本实用新型的有益效果在于:制绒前，在抛光槽内用酸或碱对硅片进行粗抛光，使硅片的前表面及后表面较为平坦。然后，在喷涂机内通入酸液，进行硅片的喷涂制绒处理，其中，喷嘴的横截面为两同心正六边形所形成的环形结构，喷嘴壁厚为5ιιπΓ 0ιιπι，环形结构的内正六边形边长为10unT20um,环形结构的外正六边形边长为15unT30um。喷涂时，娃片置于去离子水中，将喷嘴紧压在硅片上，酸液沿 喷头经喷嘴喷出，对硅片进行选择性腐蚀，由于酸液与硅片的接触面为正六边形，且硅片预先进行粗抛光处理，喷头与硅片接触较紧密，只有极少的酸液逸出，而逸出的酸液被制绒槽中的去离子水稀释，对硅片腐蚀作用较弱，此外，随着反应的进行，酸液逐渐向硅片内部腐蚀，则在两同心正六边形间的硅片内部将被腐蚀，并逐渐延续到其表面，最终形成与外正六边形大小相同的均匀绒面结构。相应地，通过移动喷头，在整个硅片前表面得到均匀的、边长与外正六边形大小相同的正六边形绒面，降低了硅片前表面的反射率。同时，由于正六边形绒面的陷光效果优良，使硅片的反射率比常规工艺低59TlO%的绝对反射率，有效降低前表面太阳光的反射损耗，从而提高了太阳电池的光电转换效率。另外，由于经粗抛光的硅片的后表面未经制绒处理而保留其平坦表面，平坦的后表面可有效地增加对长波的反射，将部分未吸收的长波反射回硅片内部，进行再次利用，大大地提高了长波的利用率。
图1是本实用新型一种喷涂制绒系统的第一实施例结构示意图；图2是本实用新型一种喷涂制绒系统中喷嘴的横截面结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。图1是本实用新型一种喷涂制绒系统I的第一实施例结构示意图，包括:抛光槽
2、制绒槽3、第一漂洗槽4、碱洗槽5、第二漂洗槽6、酸洗槽7、第三漂洗槽8、吹干槽9及用于传输娃片的滚轮。其中，抛光槽2、制绒槽3、第一漂洗槽4、碱洗槽5、第二漂洗槽6、酸洗槽7、第三漂洗槽8及吹干槽9依次相连，所述滚轮设于抛光槽2、制绒槽3、第一漂洗槽4、碱洗槽5、第二漂洗槽6、酸洗槽7、第三漂洗槽8及吹干槽9内部。硅片在滚轮的传输下依次经过抛光槽2、制绒槽3、第一漂洗槽4、碱洗槽5、第二漂洗槽6、酸洗槽7、第三漂洗槽8及吹干槽9。相应地，制绒槽3内设有喷涂机。工作时，硅片在滚轮的传输下进入抛光槽2。经粗抛光处理后的硅片在滚轮的传输下进入制绒槽3，制绒槽3内装有TC的去离子水，喷涂机内装有硝酸及氢氟酸的混合酸液，硅片置于去离子水中，通过喷涂机对硅片的前表面进行针对性的喷涂制绒处理，此时，硅片的后表面没有进行喷涂制绒处理，经粗抛光的后表面较为平坦，可有效地增加对长波的反射，将部分未吸收的长波反射回硅片内部，进行再次利用，大大地提高了长波的利用率。随后，硅片在滚轮的传输下依次进入第一漂洗槽4、碱洗槽5、第二漂洗槽6、酸洗槽7、第三漂洗槽8及吹干槽9，完成后期处理。优选地，所述喷涂机包括至少一个喷头，操作员可根据实际需求调整喷头数量，相应地，喷头数量越多，喷涂机的喷涂制绒速度越快。优选地，所述喷涂机还包括用于控制所述喷头的控制器，控制器对喷头进行定位及状态控制，有效控制喷头与硅片的接触面，实现对硅片前表面的制绒。优选地，所述喷头上设有喷嘴(参见图2)，所述喷嘴的横截面为两同心正六边形所形成的环形结构。由图2可知，环形结构包括两同心正六边形，分别为内正六边形32及外正六边形31，其中内正六边形32由喷嘴的内壁形成，外正六边形31由喷嘴的外壁形成。工作时，喷涂机内的酸液沿喷头经喷嘴喷出，其喷出形状与内正六边形32的形状一致。经粗抛光处理后的硅片在滚轮的传输下进入制绒槽3，制绒槽3内装有7V ^9V的去离子水，喷涂机内装有硝酸及氢氟酸的混合酸液，将硅片置于去离子水中，同时通过控制器将喷嘴紧压在硅片上，酸液沿喷头经喷嘴喷出，对硅片进行选择性腐蚀。由于酸液与硅片的接触面与内正六边形32的形状一致，且硅片预先进行粗抛光处理，喷嘴与硅片接触较紧密，只有极少的酸液逸出，而逸出的酸液被制绒槽中的去离子水稀释，对硅片腐蚀作用较弱。此外，随着反应的进行，酸液逐渐向硅片内部腐蚀，则在两同心正六边形间的硅片内部将被腐蚀，并逐渐延续到其表面，最终形成与外正六边形31大小相同的均匀绒面结构。2飞分钟即可完成喷涂制绒，相应地，通过控制器移动喷头，在整个硅片前表面得到均匀的、边长与外正六边形31大小相同的正六边形绒面，降低了硅片前表面的反射率。同时，由于正六边形绒面的陷光效果优良，使硅片的反射率比常规工艺低5%-10%的绝对反射率，有效降低前表面太阳光的反射损耗，从而提高了太阳电池的光电转换效率。优选地，所述喷嘴的壁厚为5unTl0um ;所述环形结构的内正六边形边长为10unT20um ;所述环形结构的外正六边形边长为15unT30um。因此,喷头制绒后,娃片的前表面规则地排列满边长为15ιιπΓ30ιιπι的外正六边形均匀绒面，边长为15ιιπΓ30ιιπι的外正六边形将硅片划分为独立的小块，使硅片绒面更为均匀。优选地，所述吹干槽9内设有氮气吹风机或压缩空气吹风机，可通过氮气或压缩空气对硅片进行吹干处理。由上可知，硅片在滚轮的传输下进入抛光槽2。经粗抛光处理后的硅片在滚轮的传输下进入制绒槽3，将硅片置于去离子水中，同时通过控制器将喷嘴紧压在硅片上，酸液沿喷头经喷嘴喷出，对硅片进行选择性腐蚀。由于酸液与硅片的接触面与内正六边形32的形状一致，且硅片预先进行粗抛光处理，喷嘴与硅片接触较紧密，只有极少的酸液逸出，而逸出的酸液被制绒槽中的去离子水稀释，对硅片腐蚀作用较弱。此外，随着反应的进行，酸液逐渐向硅片内部腐蚀，则在两同心正六边形间的硅片内部将被腐蚀，并逐渐延续到其表面，最终形成与外正六边形31大小相同的均匀绒面结构。相应地，通过控制器移动喷头，在整个硅片前表面得到均匀的、边长与外正六边形31大小相同的正六边形绒面，降低了硅片前表面的反射率。同时，由于正六边形绒面的陷光效果优良，使硅片的反射率比常规工艺低5%" 0%的绝对反射率,有效降低 前表面太阳光的反射损耗,从而提高了太阳电池的光电转换效率。另外，硅片的后表面没有进行喷涂制绒处理，经粗抛光的后表面较为平坦，可有效地增加对长波的反射，将部分未吸收的长波反射回硅片内部，进行再次利用，大大地提高了长波的利用率。随后，硅片在滚轮的传输下依次进入第一漂洗槽4、碱洗槽5、第二漂洗槽6、酸洗槽7、第三漂洗槽8及吹干槽9，完成后期处理。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种喷涂制绒系统，其特征在于，包括: 抛光槽、制绒槽、第一漂洗槽、碱洗槽、第二漂洗槽、酸洗槽、第三漂洗槽、吹干槽及用于传输娃片的滚轮； 所述抛光槽、制绒槽、第一漂洗槽、碱洗槽、第二漂洗槽、酸洗槽、第三漂洗槽及吹干槽依次相连； 所述制绒槽内设有喷涂机。
2.如权利要求1所述的喷涂制绒系统，其特征在于，所述喷涂机包括至少一个喷头。
3.如权利要求2所述的喷涂制绒系统，其特征在于，所述喷涂机还包括用于控制所述嗔头的控制器。
4.如权利要求2所述的喷涂制绒系统，其特征在于，所述喷头上设有喷嘴，所述喷嘴的横截面为两同心正六边形所形成的环形结构。
5.如权利要求4所述的涂制绒系统，其特征在于，所述喷嘴的壁厚为5unTlOUm； 所述环形结构的内正六边形边长为10ιιπΓ20ιιπι ； 所述环形结构的外正六边形边长为15ιιπΓ30ιιπι。
6.如权利要求1所述的喷涂制 绒系统，其特征在于，所述吹干槽内设有氮气吹风机或压缩空气吹风机。
专利摘要本实用新型公开了一种喷涂制绒系统，包括抛光槽、制绒槽、第一漂洗槽、碱洗槽、第二漂洗槽、酸洗槽、第三漂洗槽、吹干槽及用于传输硅片的滚轮；所述抛光槽、制绒槽、第一漂洗槽、碱洗槽、第二漂洗槽、酸洗槽、第三漂洗槽及吹干槽依次相连；所述制绒槽内设有喷涂机。采用本实用新型，利用正六边形喷嘴与经粗抛光硅片前表面接触，形成密闭空间，制绒酸液被限制在该密闭空间，对硅片进行有目的选择性腐蚀，在硅片前表面得到均匀的正六边形绒面，有效降低前表面太阳光的反射损耗，提高太阳电池的光电转换效率。同时，由于仅对前表面制绒，硅片仍保留其较为平坦的后表面，可将部分未吸收的长波反射回硅片内部，大大地提高了长波的利用率。
文档编号C30B33/10GK202940263SQ20122056663
公开日2013年5月15日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者胡海平, 班群, 方结彬, 何达能, 陈刚 申请人:广东爱康太阳能科技有限公司