喷头、水膜喷淋组件及刻蚀系统的制作方法

1.本技术涉及太阳电池制造领域，具体而言，涉及一种喷头、水膜喷淋组件及刻蚀系统。


背景技术：

2.在太阳电池的生产过程中，刻蚀工序在将硅片背表面和周边的pn结去掉的同时需要保证电池片正面的pn结不被破坏。其中的一种办法就是在硅片上表面喷淋一层水膜，隔绝刻蚀工艺过程对硅片正面pn结的破坏，但水膜在喷淋到硅片正面时，若水膜覆盖不全会引起未被覆盖地方的pn结被破坏，从而导致电池片外观问题和电性能不合格问题。而水膜过多过厚又会导致多余的水进入工艺槽引起工艺不合格，从而引起刻蚀效果不好，电池片漏电大，电池转换效率低等情况。
3.因此为了避免出现水膜覆盖不全和/或水膜过多过厚等问题，每当生产线上更换不同尺寸的硅片时，位于生产线上方的水膜喷淋组件需要重新更换，增加改造成本，并且传统水膜喷淋组件的喷淋孔为柱孔设计，容易堵塞，且水膜覆盖面积小，容易产生过刻异常，也不能满足小流量水膜喷淋需求。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种喷头、水膜喷淋组件及刻蚀系统，其能够改善因水膜喷淋组件无法适应多种尺寸的硅片加工导致的改造成本高，以及喷头易堵塞、水膜覆盖面积小的技术问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种喷头，其包括第一管部、第二管部以及阀门。
6.第一管部具有第一流道；第二管部具有沿其轴向相对的第一端以及第二端，以及贯穿第一端和第二端的第二流道，第一端与第一管部连接且使第一流道和第二流道连通，第二流道的内径自第一端向第二端逐渐变大；阀门设置于第一管部，阀门用于控制第一流道的通断以及调节经第一流道流出的流体的流量。
7.在上述实现过程中，当喷头引入水膜喷淋组件中并应用于太阳电池的刻蚀工序时，由于阀门控制第一流道的通断以及调节经第一流道流出的流体的流量，因此本领域技术人员不仅根据实际的需求对水膜喷淋组件中喷头的通断数量和每个喷头的流量进行随意调整，从而使其适应不同尺寸的硅片，降低改造成本，而且也有利于对不同喷淋位置进行优化，便于对喷头形成不同流量的喷淋来节约水膜总用水量，从而减少溢流量，降低补充的化学品的量，降低生产成本，并且可根据实际需求调整局部水膜量，提高刻蚀面抛光均匀性，使钝化层更均匀，提高太阳电池的发电效率；利用第一管部远离第二管部的一端与储液件连接，第二端作为出口，此时水膜喷淋组件利用第二流道的内径自第一端向第二端逐渐变大的设计，不仅能够避免第二流道堵塞，提高喷头的使用寿命以及降低其维修成本，而且能够增大水膜覆盖面积，增加水膜覆盖率，减少过刻，提高产品良率。
8.在一种可能的实施方案中，阀门包括阀体以及与阀体连接的拨动杆，阀体可旋转
地安装于第一流道内，阀体可选择性的密封第一管部，第一管部设置有侧向开口，拨动杆可转动地穿过侧向开口以伸出第一管部，拨动杆与侧向开口密封连接。
9.在上述实现过程中，上述设置操作简单，利用拨动杆可转动地穿过侧向开口以伸出第一管部，便于工作人员转动拨动杆以带动阀体在第一流道内旋转，调节第一流道流出的流体的流量以及第一流道的通断，并且拨动杆与侧向开口密封连接可避免二者连接处漏液，影响喷淋效果。
10.在一种可能的实施方案中，阀体呈扁平状。
11.在上述实现过程中，扁平状的阀体设置简单，便于控制第一流道的通断以及便于调节第一流道流出的流体的流量。
12.在一种可能的实施方案中，拨动杆的延伸方向与第一管部的轴向互相垂直。
13.在上述实现过程中，可降低阀门与第一管道的装配难度。
14.第二方面，本技术实施例提供一种水膜喷淋组件，其包括储液件以及多个本技术第一方面提供的喷头。
15.其中，储液件具有储液腔、与储液腔连通的进液口以及多个出液口；喷头与出液口一一对应，第一管部远离第二管部的一端与储液件连接，第一流道与出液口连通。
16.在上述实现过程中，由于水膜喷淋组件具有本技术第一方面提供的喷头，因此，将其应用于太阳电池的刻蚀工序时，本领域技术人员可根据实际的需求对水膜喷淋组件中喷头的通断数量和每个喷头的流量进行随意调整，从而使其适应不同尺寸的硅片，降低改造成本，而且也有利于对不同喷淋位置进行优化，便于对喷头形成不同流量的喷淋来节约水膜总用水量，从而减少溢流量，降低补充的化学品的量，降低生产成本，并且可根据实际需求调整局部水膜量，提高刻蚀面抛光均匀性，使钝化层更均匀，提高太阳电池的发电效率；利用第一管部远离第二管部的一端与储液件连接，第二端作为出口，此时水膜喷淋组件利用第二流道的内径自第一端向第二端逐渐变大的设计，不仅能够避免第二流道堵塞，提高喷头的使用寿命以及降低其维修成本，而且能够增大水膜覆盖面积，增加水膜覆盖率，减少过刻，提高产品良率。
17.在一种可能的实施方案中，储液件为呈长条形，多个喷头沿储液件的长度方向间隔布置于储液件。
18.在上述实现过程中，上述设置便于在使用过程中使水膜喷淋组件与硅片配合使用，提高各喷头的利用率。
19.在一种可能的实施方案中，第二端与储液件之间的距离可调。
20.在上述实现过程中，在水膜喷淋组件应用于太阳电池的刻蚀工序时，利用第二端与储液件之间的距离可调，以调节第二端相对于硅片的高度，从而调节水膜在硅片上的覆盖速度，进而控制水膜对硅片冲击产生的振动，降低硅片碎片率，提高制程稳定性。
21.在一种可能的实施方案中，水膜喷淋组件还包括连接管，连接管的一端与储液件可拆卸连接，另一端与第一管部连接。
22.在上述实现过程中，利用连接管与储液件可拆卸连接的方式，可根据实际的需求更换不同长度的连接管，实现第二端与储液件之间的距离可调，并且在对应的喷头损坏后便于更换。
23.在一种可能的实施方案中，连接管与喷头螺纹连接。
24.在上述实现过程中，无需进行连接管的更换，利用连接管与喷头螺纹连接即可实现第二端与储液件之间的距离可调，并且在调节至预设长度后，在去除外力的作用下使连接管与喷头保持锁止状态，保持水膜稳定性。
25.第三方面，本技术实施例提供一种刻蚀系统，其包括刻蚀机构以及本技术第二方面提供的水膜喷淋组件，刻蚀机构具有用于承载硅片的承载面，水膜喷淋组件位于刻蚀机构的上方，第二端朝向传送面。
26.在上述实现过程中，利用水膜喷淋组件和刻蚀机构的配合，可使喷淋的水膜溶液在硅片的表面上形成水膜保护层，隔绝刻蚀工艺过程对硅片正面pn结的破坏，并且上述水膜喷淋组件可通过阀门调节第一流道的通断以及调节经第一流道流出的流体的流量，使其适应不同尺寸的硅片，降低改造成本，不仅可减少溢流量以降低生产成本，而且可增加水膜覆盖率，减少过刻，提高产品良率以及提高刻蚀面抛光均匀性，提高太阳电池的发电效率。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本技术提供的水膜喷淋组件的结构示意图；
29.图2为本技术提供的喷头的第一视角的结构示意图；
30.图3为本技术提供的喷头的第二视角的结构示意图；
31.图4为本技术提供的阀门的结构示意图。
32.图标：1000-水膜喷淋组件；10-储液件；11-进液口；20-喷头；21-第一管部；211-第一流道；22-第二管部；221-第一端；223-第二端；225-第二流道；23-阀门；231-阀体；233-拨动杆；30-连接管。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.一种刻蚀系统，其包括刻蚀机构以及水膜喷淋组件，刻蚀机构具有用于承载硅片的承载面，水膜喷淋组件位于刻蚀机构的上方，水膜喷淋组件用于向硅片的扩散面喷淋水膜溶液，以在硅片的扩散面上形成水膜保护层，从而在后续隔绝刻蚀工艺过程对硅片正面pn结的破坏。
40.刻蚀机构的具体设置参考相关技术，在此不做限定。
41.如图1所示，水膜喷淋组件1000包括储液件10以及喷头20。
42.储液件10具有储液腔(图未示)、与储液腔连通的进液口11以及多个出液口(图未示)，也即是水膜溶液自进液口11进入储液腔后从多个出液口排出。
43.为了便于水膜溶液从多个出液口排出，进液口11和出液口分别位于储液件10相对的两侧，以在实际使用过程中，在重力方向上可使进液口11位于出液口的上方，在重力的作用下使水膜溶液顺畅的自出液口排出。
44.储液件10可以为盒装、两端封闭的管状等等，本实施例中，储液件10为长条状。
45.喷头20的数量与出液口的数量一一对应，也即是喷头20的数量也为多个，每个喷头20与储液件10连接以输出储液腔内的液体。
46.如图1所示，多个喷头20沿储液件10的长度方向间隔布置于储液件10，上述设置下便于在使用过程中使储液件10的长度方向与硅片的宽度方向平行，从而提高各喷头20的利用率，降低制作成本。
47.请参阅图2以及图3，喷头20包括第一管部21、第二管部22以及阀门23。
48.图2以及图3中以虚线分隔第一管部21和第二管部22。
49.其中，第一管部21具有第一流道211；第二管部22具有沿其轴向相对的第一端221以及第二端223，以及贯穿第一端221和第二端223的第二流道225，第一端221与第一管部21连接且使第一流道211和第二流道225连通，第二流道225的内径自第一端221向第二端223逐渐变大；阀门23设置于第一管部21，阀门23用于控制第一流道211的通断以及调节经第一流道211流出的流体的流量。
50.请参阅图1至图3，第一管部21远离第二管部22的一端与储液件10连接，第一流道211与出液口连通。也即是，第二端223作为喷头20的出口。
51.上述设置中，由于阀门23控制第一流道211的通断以及调节经第一流道211流出的流体的流量，因此本领域技术人员不仅根据实际的需求对水膜喷淋组件1000中喷头20的通
断数量和每个喷头20的流量进行随意调整，从而使其适应不同尺寸的硅片，降低改造成本，而且也有利于对不同喷淋位置进行优化，便于对喷头20形成不同流量的喷淋来节约水膜总用水量，从而减少溢流量，降低补充的化学品的量，降低生产成本，并且可根据实际需求调整局部水膜量，提高刻蚀面抛光均匀性，使钝化层更均匀，提高太阳电池的发电效率；利用第一管部21远离第二管部22的一端与储液件10连接，第二端223作为出口，此时水膜喷淋组件1000利用第二流道225的内径自第一端221向第二端223逐渐变大的设计，不仅能够避免第二流道225堵塞，提高喷头20的使用寿命以及降低其维修成本，而且能够增大水膜覆盖面积，增加水膜覆盖率，减少过刻，提高产品良率。
52.其中第一管部21和第二管部22同轴布置，可选地，第一管部21和第二管部22一体成型，提高喷头20的使用寿命。
53.如图3所示，阀门23包括阀体231以及与阀体231连接的拨动杆233，阀体231可旋转地安装于第一流道211内，阀体231可选择性的密封第一管部21，第一管部21设置有侧向开口，拨动杆233可转动地穿过侧向开口以伸出第一管部21，拨动杆233与侧向开口密封连接。
54.上述设置操作简单，利用拨动杆233可转动地穿过侧向开口以伸出第一管部21，便于工作人员转动拨动杆233以带动阀体231在第一流道211内旋转，调节第一流道211流出的流体的流量以及第一流道211的通断，并且拨动杆233与侧向开口密封连接可避免二者连接处漏液，影响喷淋效果。
55.阀体231可以为具有通孔的球形阀体231，本实施例中，如图3以及图4所示，阀体231呈扁平状，扁平状的阀体231设置简单，且在实现第一流道211的通断的前提下，便于调节第一流道211流出的流体的流量。
56.其中，拨动杆233可以相对第一管部21倾斜布置，也可以互相垂直布置。
57.本实施例中，拨动杆233可以相对第一管部21互相垂直布置，也即是拨动杆233的延伸方向与第一管部21的轴向互相垂直。互相垂直的布置方式装配难度低，制作成本低。
58.实际使用过程中，发明人发现，水膜高度的变化将影响到水膜在硅片上的覆盖速度。通过对喷头20与硅片之间的距离的调整，可以控制水膜的高度，从而控制水膜对硅片冲击产生的振动，若振动过大，硅片容易产生碎片和隐裂，若振动过小，水膜覆盖速率降低，容易产生过刻。因此适当的振动可以加速水膜的覆盖，尤其是硅片边缘位置。
59.其中，可通过调节水膜喷淋组件1000与硅片之间的距离调整，以控制多个喷头20喷出的水膜高度整体发生变化，从而调节水膜在硅片上的覆盖速度，进而控制水膜对硅片冲击产生的振动，降低硅片碎片率，提高制程稳定性。例如，刻蚀系统包括升降机构(图未示)，水膜喷淋组件1000安装于升降机构上，利用升降机构使水膜喷淋组件1000位于刻蚀机构的上方且能够调整其高度。
60.本实施例中，第二端223与储液件10之间的距离可调。
61.也即是，当水膜喷淋组件1000与硅片之间的距离固定时，可仅通过调节每个喷头20的出口与储液件10之间的距离，以控制水膜高度整体或局部发生变化，从而调节水膜在硅片上的覆盖速度，进而控制水膜对硅片冲击产生的振动，降低硅片碎片率，提高制程稳定性。
62.实现第二端223与储液件10之间的距离可调的方式有多种，例如可以采用不同长度的喷头20，使喷头20与储液件10可拆卸连接，根据需求调节第二端223与储液件10之间的
距离。
63.如图1所示，水膜喷淋组件1000还包括连接管30，连接管30的一端与储液件10可拆卸连接，另一端与第一管部21连接。
64.利用连接管30与储液件10可拆卸连接的方式，无需更改喷头20的尺寸，可根据实际的需求更换不同长度的连接管30，实现第二端223与储液件10之间的距离可调，并且在对应的喷头20损坏后便于更换。
65.除了上述设置以外，也可无需更改喷头20及连接管30的尺寸，如图1所示，此时连接管30与喷头20螺纹连接。
66.利用连接管30与喷头20螺纹连接的方式，不仅可实现第二端223与储液件10之间的距离可调，并且在调节至预设长度后，在去除外力的作用下使连接管30与喷头20保持锁止状态，提高调节至预设长度后的稳定性。
67.需要说明的是，为了使连接管30与喷头20螺纹连接，连接管30可以设有外螺纹，此时如图3所示，第一流道211内设有与外螺纹配合的内螺纹，除此以外，也可以为连接管30的内部设有内螺纹，第一管道的外壁设有与内螺纹匹配的外螺纹，本领域技术人员可根据实际的需求进行选择，在此不做限定。
68.除了上述设置以外，在一些可选地实施例中，为了实现第二端223与储液件10之间的距离可调，连接管30与喷头20沿轴向可滑动地连接，且喷头20设有具有解锁状态和锁止状态的锁止件(图未示)，处于锁止状态的锁止件能够限制连接管30与喷头20相对滑动，实现水膜高度的调整。
69.综上，本技术提供的喷头利用结构的改进，可改善易堵塞的问题，当其引入水膜喷淋组件中并应用于太阳电池的刻蚀工序时，其不仅能够提高产品良率，而且能够适应多种尺寸的硅片加工，有效降低生产成本以及提高太阳电池的发电效率。
70.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。