一种膜层清洗装置及膜层清洗系统的制作方法

本实用新型涉及膜层清洗技术领域，尤其涉及一种膜层清洗装置及膜层清洗系统。

背景技术：

CIGS薄膜光伏芯片是当前最先进，光电转化效率最高的光伏芯片之一，实际范围内已有GW级的量产产能，并在进一步急速扩张中。CIGS薄膜光伏芯片不仅可应用于光伏发电站，同时可应用于光伏建筑一体化(BIPV)，或光伏屋顶发电(BAPV)等领域。此外，CIGS薄膜光伏芯片的轻柔薄的特点，也可使其应用于便携式发电产品，如发电纸，发电背包等。

在产业化的CIGS薄膜光伏芯片制造过程中，与CIGS发电层搭配的n结缓冲层最佳材料为硫化镉(CdS)，即CdS缓冲层。该CdS缓冲层通常采用化学水浴法沉积，使其均匀完整的覆盖在CIGS发电层表面，形成紧密的p-n结界面，确保激子分离效率，保证光电转化率。

一般来说，CdS缓冲层的化学水浴沉积法，即chemical bath deposition(CBD)，主要包括硫酸镉、氨水、纯水的预混合，硫脲加入，CdS在基板上生长，沉积结束后倾倒废液，取出基板，进入下一道工序，现有的技术中，在制备CdS缓冲层时主要采用浸泡式CBD设备镀膜，具有操作方便，成本低的优势，采用浸泡式CBD镀膜时存在的两个主要缺陷是即化学品用量大和基板背面有CdS沉积，这样就需要对基板背面沉积的CdS膜层进行清洗。现有技术中采用清洗机清理基板背面残留的CdS，则会很大程度上依赖于磨刷，而磨刷则是会直接导致基板背面不同程度的划伤，对组件性能，寿命等有非常大的影响，或者采用喷淋方法对基板背面残留的CdS进行清洗，容易造成清洗液用量大的现象。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种膜层清洗装置及膜层清洗系统，主要目的是脱除待清洗芯片背面的CdS膜层，不会划伤待清洗芯片表面，且不会造成清洗液飞溅至待清洗芯片的与CdS膜层相背的另一表面上。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种膜层清洗装置，用于清洗待清洗芯片表面的膜层，所述膜层清洗装置包括：

洗液储槽；

传输件，所述传输件位于所述洗液储槽上方，用于支撑并传输所述待清洗芯片；

至少一个可移动件，所述可移动件设于所述洗液储槽中，并可在所述洗液储槽与所述待清洗芯片之间往复运动，所述可移动件朝所述待清洗芯片方向运动时能够与所述待清洗芯片表面的所述膜层接触。

本实用新型实施例提供的膜层清洗装置，通过可移动件的移动能够将洗液储槽中的清洗液粘附在位于传输件上的待清洗芯片上，使待清洗芯片的具有待清洗膜层的表面与清洗液接触，避免清洗液飞溅，提高清洗效果，且传输件以一定速度自动移动待清洗芯片，实现自动化工作，提高清洗效率。

可选的，所述可移动件为板状结构。

可选的，所述可移动件包括中空结构的可移动件，所述可移动件内设有多个通道，所述通道沿所述可移动件的延伸方向布设。

可选的，所述可移动件包括第一端部，第二端部和连接第一端部与第二端部的中间部；其中，所述第一端部朝所述待清洗芯片方向，所述第二端部朝所述洗液储槽方向，所述中间部中至少靠近所述第一端部的位置处设有弧形部。

可选的，所述第一端部为弹性部。

可选的，所述中间部的外表面设有容纳槽，所述容纳槽沿所述中间部外表面由第一端部延深至第二端部。

可选的，所述第一端部和第二端部中至少所述第一端部包括背离所述中间部的凸出结构，其中，所述凸出结构表面设有容纳槽。

可选的，所述可移动件为多个，多个所述可移动件的布设方向与所述待清洗芯片移动方向垂直，且多个所述可移动件均匀布设。

进一步地，所述多个可移动件可沿待清洗芯片垂直的方向布置多组。

可选的，所述膜层清洗装置还包括驱动件，所述驱动件与所述可移动件连接，所述驱动件用于驱动所述可移动件朝所述待清洗芯片方向运动。

可选的，所述可移动件设于所述洗液储槽进料方向的1/10L～1/3L处，所述洗液储槽在水平方向上由进料到出料的总长度为L。

本实用新型实施例另一方面还提供了一种膜层清洗系统，包括上述所述的膜层清洗装置；冲洗装置，所述冲洗装置用于将经所述膜层清洗装置处理后的芯片进行清洗，以洗去所述芯片表面粘附的清洗液；风干装置，所述风干装置用于将所述冲洗装置清洗后的所述芯片进行吹干。

本实用新型实施例提供的膜层清洗系统，由于采用了上述所述的膜层清洗装置，膜层清洗装置能够保证待清洗芯片的清洗表面不会被损坏，保障了待清洗芯片的质量，且清洗液用量较少，实用性较强。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种膜层清洗装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种膜层清洗系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种清洗方法的原理示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种可移动件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种可移动件的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种可移动件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的多个可移动件的布设位置示意图；

图8为本实用新型实施例提供的多个可移动件的布设位置示意图；

图9为本实用新型实施例提供的一种清洗方法的流程框图。

附图标记：

1-膜层清洗装置；11-洗液储槽；12-传输件；13-可移动件；1301-通道；1302-容纳槽；1303-中间部；1304-第一端部；1305-第二端部；14-待清洗芯片；2-冲洗装置；3-风干装置。

具体实施方式

下面结合附图对膜层清洗装置及膜层清洗系统进行详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型实施例提供了一种膜层清洗装置，用于清洗待清洗芯片表面的膜层，参照图1，所述膜层清洗装置1包括：

洗液储槽11；传输件12，所述传输件12位于所述洗液储槽11上方，用于支撑并传输所述待清洗芯片14；

至少一个可移动件13，所述可移动件13设于所述洗液储槽11中，并可在所述洗液储槽11与所述待清洗芯片14之间往复运动，所述可移动件13朝所述待清洗芯片14方向运动时能够与所述待清洗芯片14表面的所述膜层接触。

具体实施时，传输件12用于支撑并传输所述待清洗芯片14，使待清洗芯片14沿着所述洗液储槽11中清洗液的上方移动，同时不需要待清洗芯片14直接与清洗液面接触，而是通过设置在洗液储槽11中的可移动件13将位于洗液储槽11中清洗液传送至待清洗芯片14表面，可移动件13起到输送传递清洗液的作用，这样设计的好处是：避免待清洗芯片14与清洗液面直接接触，若待清洗芯片14的正面(正面指所述待清洗芯片14中与膜层相背的表面)上设置有其他结构，且该其他结构不能与所述清洗液接触，否则就会损坏该其他结构，通过将待清洗芯片14设置在清洗液的液面上方，不与液面接触，就可降低清洗液飞溅时对上述所述待清洗芯片14正面的其余结构的损坏的极率。

示例的，所述可移动件13为板状工件，将板状的可移动件朝向待清洗芯片方向运动与待清洗芯片的膜层进行线性或长条状接触，随着待清洗芯片的移动，清洗液在待清洗芯片表面不断黏附，布满待清洗芯片的表面。

示例的，所述可移动件13包括中空结构的可移动件，所述具有中空结构的可移动件进入位于洗液储槽11中清洗液输送至待清洗芯片14中具有膜层的表面，这样能够使待清洗芯片14中具有膜层的表面瞬时被清洗液覆盖，优选的，参照图4，所述可移动件内设有多个通道1301，所述通道1301沿所述可移动件的延伸方向布设。可选的，所述可移动件13内部中空结构可以设置有微孔结构，微孔结构具有自吸能力，通过位于中空结构内部的微孔结构的自吸作用，微孔结构可不断的吸收，储存，传输清洗液，所述多个通道1301不仅提高覆盖效率，也能够将清洗液均匀的粘附在待清洗芯片14中具有膜层的表面。

示例地，参照图5和图6，所述可移动件13包括第一端部1304，第二端部1305和连接第一端部1304与第二端部1305的中间部1303，其中，所述第一端部1304朝所述待清洗芯片方向，所述第二端部1305朝所述洗液储槽11方向，所述中间部1303中至少靠近所述第一端部1304的位置处设有弧形部，即所述中间部1303与所述第一端部1304通过弧形部连接。这样设计所达到的技术效果是：弧形部能够使粘附在所述可移动件13上第一端部1304上的清洗液与所述中间部1303上的清洗液连续，避免出现清洗液断裂的现象，进而导致待清洗芯片14上的清洗液与待清洗芯片14下方的清洗液不能粘结呈一体。

为了确保可移动件13上粘附的清洗液能够快速粘附在待清洗芯片14上，所述第一端部1304和第二端部1305中至少所述第一端部1304包括背离所述中间部1303的凸出结构，所述凸出结构与所述待清洗芯片14的接触位置为线接触或面接触。

为了使可移动件13能够将更多的清洗液传送至待清洗芯片14的表面，所述中间部1303的外表面设有容纳槽1302，所述容纳槽1302可容纳较多的清洗液，进而使可移动件13快速的将储在容纳槽1302中的清洗液传送至待清洗芯片14并粘附在待清洗芯片14的需要清洗的表面，所述容纳槽1302沿所述中间部1303外表面由第一端部1304延深至第二端部1305，所述容纳槽1302的结构具有多种，如图5所述，所述容纳槽1302为直线状结构，如图6所示，所述容纳槽1302为螺旋状结构，对容纳槽1302的具体结构不做限定均在本方案的保护范围之内。

为了防止第一端部1304与待清洗芯片14表面接触时，第一端部1304由于具有较大的功能而破坏待清洗芯片14表面，所以第一端部1304为弹性部。

具体的，所述凸出结构表面也设有容纳槽，同样为了储存更多的清洗液，并粘附在待清洗芯片14的表面，凸出结构上的容纳槽可以与中间部上的容纳槽结构相同或者不同。

示例的，所述可移动件13也可以为板状结构，具体的，可移动件为移动薄板，移动薄板的厚度为5-10mm。

需要说明的是：所述可移动件13与驱动件连接，所述驱动件用于驱动可移动件13朝所述待清洗芯片14方向移动，且可移动件13的移动方向与所述待清洗芯片14的布设方向垂直，或者，可移动件13的移动方向与所述待清洗芯片14的布设方向之间不垂直，当可移动件13的移动方向与所述待清洗芯片14的布设方向之间不垂直的情况下，对所述驱动件的性能要求较低，只要能够保证可移动件13上的顶端与所述待清洗芯片14接触，并将清洗液粘附在待清洗芯片14上即可。

参照图7，所述可移动件13为多个，多个所述可移动件13的布设方向与所述待清洗芯片14的移动方向垂直，且多个所述可移动件13均匀布设，优选的，如图8所示，所述多个可移动件可沿待清洗芯片垂直的方向布置多组。具体的，所述多个可移动件可同步或不同步移动，多个所述可移动件13可以对设于所述传输件上的待清洗芯片14进行清洗，这样可有效提高清洗液涂抹的均匀性，进而提高清洗效率。

为了保证待清洗芯片14的膜层被完全清洗掉，提高清洗效果，参照图1，优选的，所述可移动件13设于所述洗液储槽11进料方向的1/10L～1/3L处，所述洗液储槽11在水平方向上由进料到出料的总长度为L。

本实用新型实施例提供了一种膜层清洗系统，参照图2，所述膜层清洗系统包括：膜层清洗装置1、依次设置于所述膜层清洗装置之后的冲洗装置2和风干装置3，所述冲洗装置2用于将经所述膜层清洗装置1处理后的芯片进行清洗，以洗去所述芯片表面粘附的清洗液；风干装置3，所述风干装置3用于将所述冲洗装置2清洗后的所述芯片进行吹干。

冲洗装置2是将清洗液清洗过的待清洗芯片14再次清洗，去除清洗液中可能残留的各种化学品杂质，同时冲洗装置2可以使用高压纯水喷淋，去除待清洗芯片14两面的杂质颗粒。风干装置3是用于吹干经冲洗装置2清洗后的芯片，使用干燥压缩空气，保证芯片以干燥情况下传送至下一道工序。

本实用新型实施例提供了一种对光伏芯片背面CdS膜层进行清洗的清洗方法，参照图3和图9，所述清洗方法包括：

S1：在所述洗液储槽中加入清洗液，所述清洗液包括酸性溶液和增稠剂。

由于硫化镉在酸性溶液中的溶解度较大，所以采用酸性溶液作为清洗液就可快速的完成硫化镉的清洗，且所述增稠剂不会与所述酸性溶液发生化学反应，保持酸性溶液的酸性。

示例的，所述增稠剂为阴离子聚丙烯酰胺或、聚氧化乙烯或聚丙烯酸。

示例的，所述酸性溶液包括稀盐酸、稀硫酸或稀硝酸，优选地，酸性溶液的质量浓度为4％～10％。

示例的，所述酸性溶液包括酸和水，其中，所述增稠剂、酸与水的质量比为：1～3∶0.8～1.2∶15～20，优选的，所述增稠剂、酸与水的质量比为1～3∶1∶15～20，进一步优选的，所述增稠剂、酸与水的质量比为：1.5～2.5∶1∶16～18。

示例的，所述清洗液为APAM阴离子聚丙烯酰胺和稀盐酸混合而成的溶液，优选的，所述APAM阴离子聚丙烯酰胺的质量浓度为10％，稀盐酸的质量浓度为5％。

S2：所述光伏芯片传输至所述清洗液上方，位于所述清洗液中的所述可移动件朝所述光伏芯片方向移动并与所述光伏芯片基板背面接触，将所述清洗液粘附在所述光伏芯片基板背面，随着所述光伏芯片的移动，所述洗液储槽中的清洗液陆续的粘附在所述光伏芯片基板背面，以使粘附在所述光伏芯片基板背面的清洗液清洗所述CdS膜层，其中，所述光伏芯片基板背面朝向所述清洗液的液面。

具体实施时，所述光伏芯片设置在传输件上，且传输件位于所述清洗液的液面上方与所述清洗液的液面之间具有间距。

示例的，所述间距为10cm至20cm。

具体的，所述光伏芯片基板背离所述CdS膜层方向依次层叠设置有背电极层、光吸收层、硫化镉缓冲层、TCO窗口层和栅线电极层。

需要说明的是：酸性溶液能够溶解硫化镉，但是酸性溶液易腐蚀位于光伏芯片基板正面的光吸收层、TCO窗口层和/或栅线电极层，所以将光伏芯片与酸性溶液的液面之间具有距离，就可避免酸性溶液飞溅对光吸收层、TCO窗口层和/或栅线电极层造成腐蚀，进而影响光伏芯片组件的性能。

具体实施时，粘附有所述清洗液的所述光伏芯片在移动时，只能在清洗液的液面上方移动，且随着光伏芯片的移动，位于光伏芯片下方的粘稠清洗液会被连续顺势粘附在光伏芯片基板背面，从而使光伏芯片的具有CdS膜层的表面上粘附清洗液，随之光伏芯片的移动，溶解有CdS的清洗液会掉落，同时，由于增稠剂的存在，位于光伏芯片下方的粘稠的清洗液又会被连续粘附在光伏芯片的粘稠的清洗液已经掉落的位置，通过这样不断连续的粘附，使光伏芯片基板背面上的CdS膜层被完全清洗。

优选的，所述可移动件朝所述光伏芯片方向移动的距离为3cm至5cm。

具体实施时，在清洗机中完成对光伏芯片基板背面上的CdS膜层的清洗。

在本说明书的描述中，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。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。