专利名称：硅片鼓泡清洗装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏电池制造领域，特别涉及太阳电池生产过程中的硅片鼓泡清
洗装置。
背景技术：
在目前的太阳电池领域中，由于相比薄膜电池具有高得多的的转换效率，且工艺 成熟、设备成本也比较低；另外，随着硅材料价格越来越低，硅基板太阳电池仍为实际应用 中的主要类型。在硅基板太阳电池生产过程中，需要使用硅片作为电池的基体材料，为了增 加对太阳光的吸收，需要对硅片表面进行绒面处理，即利用酸性溶液或碱性溶液对硅片表 面进行腐蚀从而形成绒面。在绒面形成后，还需要对硅片表面进行清洗。目前硅片的湿法 清洗已经有20多种的清洗方式，其中包括鼓泡清洗，硅片清洗的干净与否，是否节能是今 后的一个发展趋势。 理想的洁净硅片表面应该是硅原子有规则排列终止所形成的表面，表面内部的硅 原子以共价键结合，而表面外部无其它原子，所以外方向的价键是未饱和的，存在着可以俘 获电子的表面态。但是由于硅片是由单晶硅棒或多晶硅碇切割而来，表面具有损伤层，所以 这种理想的硅表面状态是不存在的。在硅片切割完成后，硅片表面是硅晶体的一个断面即 一层到几层的悬挂键，其非饱和化学键化学活性高，处于不稳定状态，极易吸附周围的分子 或原子，被吸附的杂质粒子并不是固定不动的，而是在其平衡位置附近不停地振动着，其中 一些被吸附的杂质粒子由于获得较大的动能而脱离硅片表面，又解吸重新回到周围介质中 去。与此同时，在介质中的另一些粒子又会在硅片表面上重新被吸附。在一般情况下，硅片 表面层所吸附的杂质粒子处于动态平衡状态。由于吸附的不可避免性，造成了洁净表面概 念的相对性，目前大多数处理方法都是希望硅片表面以氢原子为终端，其优点是具有很小 的表面态密度，可使器件的电结构特性稳定。 由于节约硅材料成本及技术进步，晶体类电池片的硅片厚度由开始的400 500 P m逐渐减薄到目前的160 180 y m，硅片越来越薄。现有的鼓泡清洗装置通常使用直 径为16mm的硬质PVC管作为通气管，且布置成"田"字型，但在使用时存在以下缺陷一是 出气管内气压较小，与清洗槽内较高的水位形成的水压相比相差不大，造成氮气入口处附 近区域有鼓泡形成，而较远处无鼓泡，气泡非常大且不均匀，由于硅片较薄因此在氮气入口 处附近区域对硅片表面有很大冲击压力，容易造成硅片裂纹甚至碎片；二是清洗效果不好， 清洗时间较长浪费纯水；三是需要用气枪焊接通气管的接口处，制造复杂、成本较高。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能形成小而均匀的气
泡、使用时碎片率更小、清洗效果更好而且结构简单的硅片鼓泡清洗装置。 按照本实用新型提供的技术方案，在清洗槽的槽底设置通气管，在通气管上开设
有多个出气孔，在通气管上连接有进气管，所述通气管布置呈"口 "字形，多个出气孔均匀分布在通气管上。所述出气孔的直径为0. 3 1. 0mm。优选地，出气孔的直径为0. 4mm。相邻两个出
气孔之间的距离为15 25mm。优选地，相邻两个出气孔之间的距离为20mm。所述通气管的直径为3. 1 3. 3mm。优选地，通气管的直径为3. 175mm。在通气管
上方的清洗槽内壁横向固定架设有托板，所述托板的侧边向上翘起。 本实用新型与现有技术相比，由于通气管呈口字形布置且通气管的管径较小，使 得具有一定压力的氮气通入通气管内后能形成小而均匀的气泡，因此清洗硅片时碎片率更 小、清洗效果更好、清洗时间縮短较为节水，而且结构简单安装方便。
图1是本实用新型的主视图。 图2是本实用新型的俯视图。
具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 如图1和图2所示在清洗槽1的槽底设置通气管2，在通气管2上开设有多个均 匀分布的出气孔3，在通气管2上连接有进气管4，所述通气管2呈"口"字形设置。通入通 气管2内的氮气在一定的压力作用下由多个出气孔3向上排出形成均匀的气泡，用于对清 洗槽l内的待清洗硅片6进行鼓泡清洗。与现有技术中的通气管"田"字形布置方式相比， 通气管2可以一次成型且只需用PVC扎带将通气管2固定在清洗槽1的底部，无需再用气 枪焊接通气管2的接口处，结构简单、安装方便。 通气管2的直径为3. 1 3. 3mm，优选的，使用较细的直径为1/8英寸(3. 175mm) 的通气管。令优选的，通气管的材料为特氟隆(Teflon，聚四氟乙烯)。与现有技术中采用 直径为16mm的通气管相比，管径大大减小，因此当通入具有一定压力的氮气后通入通气管 2后，由于通气管2的管径变细，管内气压增大与清洗槽内的水位形成的水压形成较大的压 力差，因此能形成小而均匀的气泡，在清洗硅片时碎片率更小、清洗效果更好，尤其适合薄 硅片清洗，比原来的清洗时间縮短20 50%，因此能够节水20 50%。 选择钻头直径为0. 2 0. 65mm的小钻头在通气管2上钻孔，使得出气孔3的直径 为0. 3 1. 0mm。可根据需要选择出气孔的直径来控制生成的气泡大小和数量，选择合适的 钻头大小及钻孔密度。 一般出气孔3的孔径越小，钻孔密度越高，气泡数量越多。优选地， 出气孔3的直径选O. 4mm。 相邻两个出气孔3之间的距离为15 25mm。优选地，相邻两个出气孔3之间的距 离为20mm。 在通气管2上方的清洗槽1内壁横向固定架设有托板5，所述托板5的侧边向上翘 起。使用时，待清洗的硅片如图l所示竖立在托板5上。 与现有技术相比，本实用新型的装置能加快清洗速度，提高清洗效果，降低碎片 率，且装置的制作简单成本也比较低。 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围，而是 用于说明本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种硅片鼓泡清洗装置，包括设置在清洗槽(1)槽底的通气管(2)，在通气管(2)上开设有多个出气孔(3)，在通气管(2)上连接有进气管(4)，其特征是所述通气管(2)呈“口”字形设置。
2. 如权利要求1所述的硅片鼓泡清洗装置，其特征是所述多个出气孔(3)均匀分布 在通气管(2)上。
3. 如权利要求l所述的硅片鼓泡清洗装置，其特征是所述出气孔(3)的直径为O. 3 1. 0mm。
4. 如权利要求3所述的硅片鼓泡清洗装置，其特征是所述出气孔(3)的直径为 0. 4mm。
5. 如权利要求1或2所述的硅片鼓泡清洗装置，其特征是相邻两个出气孔(3)之间 的距离为15 25mm。
6. 如权利要求5所述的硅片鼓泡清洗装置，其特征是相邻两个出气孔(3)之间的距 离为20mm。
7. 如权利要求l所述的硅片鼓泡清洗装置，其特征是所述通气管(2)的直径为3. l 3. 3mm。
8. 如权利要求7所述的硅片鼓泡清洗装置，其特征是所述通气管(2)的直径为 3. 175mm。
9. 如权利要求l所述的硅片鼓泡清洗装置，其特征是在通气管(2)上方的清洗槽(1)内壁横向固定架设有托板(5)，所述托板(5)的侧边向上翘起。
专利摘要本实用新型涉及光伏电池制造领域，特别涉及太阳电池制造过程中的硅片鼓泡清洗装置，所述清洗装置包括设置在清洗槽的槽底的通气管，通气管上侧壁开设有多个出气孔，在通气管上连接有进气管，所述通气管布置呈“口”字形，通气管的直径为3.1～3.3mm。与现有技术相比本实用新型能够形成小而均匀的气泡，因此清洗硅片时碎片率更小、清洗效果更好、清洗时间缩短较为节水，而且结构简单安装方便。
文档编号B08B3/10GK201529636SQ20092004911
公开日2010年7月21日 申请日期2009年10月14日 优先权日2009年10月14日
发明者苏世杰 申请人:无锡尚德太阳能电力有限公司;洛阳尚德太阳能电力有限公司