專利名稱：一種槽式多晶硅濕法制絨設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種槽式多晶硅濕法制絨設備，進一步是指半導體晶體硅及太陽能電池制造技術領域中的多晶硅槽式濕法制絨處理設備。
背景技術：
在半導體硅和太陽能電池制造中，槽式濕法制絨工藝是對晶體硅片表面進行濕法 蝕刻，形成微溝、絨面，降低硅片表面的反射率，從而使太陽光在硅片表面進行多次反射，以 提高光的利用率。在太陽能晶體硅電池的制備工藝中，槽式濕法制絨工藝是關系到硅太陽 能電池表面光吸收的重要部分，也是提高太陽能轉化效率的重要途徑之一。現在市場上超過一半的多晶制絨設備都是售價高達上百萬美元的進口平板式多 晶制絨清洗機，由于在制絨的過程中采用傳送帶傳輸的方式，碎片率很高。同時，由于受傳 輸速度的局限，平板式制絨清洗機的產能極限為1500片/小時。對于市面上的多晶槽式濕法制絨設備存又以下幾個問題(1)在大量硅片同時進 入制絨槽被處理時，很難做到所有硅片表面的藥液濃度和溫度達到均勻；(2)很難實現槽 內液體從上至下的均勻層流化，同時在槽的下部、中部以及硅片的表面形成亂流或滯留區 域；(3)很難保證制絨后硅片表面絨面的大小及均勻性。

發明內容
本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提供一種槽式多晶硅濕 法制絨設備。它可有效改善平板式制絨清洗機產能低，碎片率高的特點，同時能夠改善槽式 制絨過程中硅片表面的藥液濃度和溫度的均勻性，以有效改善制絨效果，提高產品品質，降 低反射率。本發明為了實現以上目的所采用的技術方案是，所述槽式多晶硅濕法制絨設備包 括底部設有排液口的反應槽，注有藥液的反應槽的底部布置有二級注液管，該二級注液管 頂部開有可向上噴出藥液的多個小孔，所述二級注液管經反應槽外的一級注液管同藥液循 環泵的出液口連通，藥液循環泵的進液口經輸液管路同反應槽連通；反應槽的二級注液管 上方裝有液體勻流板，在二級注液管和液體勻流板之間裝有二級毛細冷凝管，該二級毛細 冷凝管經反應槽與冷卻水箱之間的一級冷凝管及串接在一級冷凝管中的制冷液循環泵、注 有制冷液的冷卻水箱組成制冷液循環系統；設有控制器的壓縮制冷裝置的蒸發器位于冷卻 水箱的制冷液中。所述液體勻流板為一多孔板。所述冷卻水箱中制冷液是乙二醇和水的混合物。所述壓縮制冷裝置的制冷工質為氟利昂。上述系統中，由輸液管路、藥液循環泵、反應槽、一級注液管、二級注液管組成藥液 循環系統，制冷控制系統包括一級冷凝管、二級毛細冷凝管、冷卻水箱、帶控制器的壓縮制 冷裝置；因此，本發明的多晶硅槽式濕法制絨設備包括藥液循環系統和制冷控制系統兩套相對獨立的循環系統，并可實現全部系統的自動閉環控制功能。制絨前，人工配制藥液，將硝酸和氫氟酸按照一定的比例倒入反應槽內，開啟藥液 循環泵后，藥液經一級注液管進入二級注液管，然后從其頂部的小孔噴出后經制冷系統降 溫后穿過勻流板均勻注入反應區，同時藥液循環泵通過輸液管路將藥液連續抽出輸送到一 級注液管以進行循環，實現了反應槽中藥液濃度的充分均勻。制冷控制系統包括一級冷凝管、二級毛細冷凝管、冷卻水箱、壓縮制冷裝置、控制 器；通過設定控制器可以控制壓縮制冷裝置使冷卻水箱中的制冷液得到冷卻，進而使一級 冷凝管中的制冷液達到所需的低溫，然后制冷液通過反應槽底部的二級毛細冷凝管而帶走 其周圍熱量以達到控制反應槽內藥液溫度的目的，并使反應槽內藥液溫度分布均勻。做完一定批數的硅片后可將反應槽底部的排液口打開進行排液，然后重新配夜。由以上可知，本發明為一種槽式多晶硅濕法制絨設備，它可有效改善槽式制絨過 程中硅片表面的藥液濃度和溫度的均勻性，以有效改善制絨效果，提高產品品質，降低反射 率，制絨后反射率達到20%以下。同時，它的產量高達每小時1800片，基本上不會造成碎 片，大大的提高了成品率和經濟效益。除此之外，本發明的槽式多晶硅濕法制絨設備造價約 為100萬元，性價比遠遠超過進口的平板式制絨清洗設備，具有極大的成本優勢。


圖1是本發明一種實施例的系統結構示意圖。在圖中1-輸液管路，2-反應槽，3-—級注液管，4-二級注液管，5-—級冷凝管，6-二級毛細冷凝管，7-冷卻水箱，8-壓縮制冷裝置，9-控制器，10-蒸發器，11-制冷液循環泵，12-液體勻流板，13-藥液循環泵。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明做進一步說明，這些說明僅用于理解本發明技術 方案之用，不用于限定本發明的范圍。如圖1所示，所述槽式多晶硅濕法制絨設備包括底部設有排液口的反應槽2，注有 藥液的反應槽2的底部布置有二級注液管4，該二級注液管4頂部開有可向上噴出藥液的 多個小孔，所述二級注液管4經反應槽外的一級注液管3同藥液循環泵13的出液口連通， 藥液循環泵13的進液口經輸液管路1同反應槽2連通；反應槽2的二級注液管4上方裝有 液體勻流板12，在二級注液管4和液體勻流板12之間裝有二級毛細冷凝管6，該二級毛細 冷凝管6經反應槽2與冷卻水箱7之間的一級冷凝管5及串接在一級冷凝管5中的制冷液 循環泵11、注有制冷液的冷卻水箱7組成制冷液循環系統；設有控制器9的壓縮制冷裝置8 的蒸發器10位于冷卻水箱7的制冷液中。所述反應槽2用PVDF(聚偏氟乙烯)材料制作，槽體容積350L，深度320cm ；槽底 部設有排液口，注入口，槽體偏下部位設有液體勻流板12，還可在槽后壁設置藥液循環口、 冷凝管進出口、高中低三個液位傳感器和溫度傳感器。
所述的一級注液管3在反應槽底部分成4條支路，即二級注液管4，其頂部鉆有小 孔，供藥液注入反應槽內。所述的冷卻水箱7中可設置球型液位感應器，用以自動補水維持恒定液位，其由 壓縮制冷裝置8氟利昂的壓縮進行制冷，溫度由控制器9進行調節；反應槽內藥液溫度控制 在5°C左右。所述的二級毛細冷凝管6位于液體勻流板12和二級注液管4之間，二級毛細冷凝 管6外表面設有耐強酸腐蝕的保護層；該保護層可用耐強酸腐蝕的高分子材料制作。
所述的藥液循環泵13為耐腐蝕性泵，出口流量及揚程應滿足每分鐘至少置換反 應槽內藥液至少1次；配置的自動閥門可采用耐酸腐蝕性的自動隔膜閥。
權利要求
一種槽式多晶硅濕法制絨設備，包括底部設有排液口的反應槽(2)，其特征是，注有藥液的反應槽(2)的底部布置有二級注液管(4)，該二級注液管(4)頂部開有可向上噴出藥液的多個小孔，所述二級注液管(4)經反應槽外的一級注液管(3)同藥液循環泵(13)的出液口連通，藥液循環泵(13)的進液口經輸液管路(1)同反應槽(2)連通；反應槽(2)的二級注液管(4)上方裝有液體勻流板(12)，在二級注液管(4)和液體勻流板(12)之間裝有二級毛細冷凝管(6)，該二級毛細冷凝管(6)經反應槽(2)與冷卻水箱(7)之間的一級冷凝管(5)及串接在一級冷凝管(5)中的制冷液循環泵(11)、注有制冷液的冷卻水箱(7)組成制冷液循環系統；設有控制器(9)的壓縮制冷裝置(8)的蒸發器(10)位于冷卻水箱(7)的制冷液中。
2.根據權利要求1所述槽式多晶硅濕法制絨設備，其特征是，所述反應槽(2)后壁設有 液位傳感器和溫度傳感器。
3.根據權利要求1所述槽式多晶硅濕法制絨設備，其特征是，所述制冷液為乙二醇和 水的混合物。
4.根據權利要求1所述槽式多晶硅濕法制絨設備，其特征是，所述的冷卻水箱中設置 球型液位感應器。
5.根據權利要求1所述槽式多晶硅濕法制絨設備，其特征是，二級毛細冷凝管(6)外表 面設有耐強酸腐蝕的保護層。
全文摘要
一種槽式晶體硅濕法制絨設備，包括底部設有排液口的反應槽，注有藥液的反應槽的底部設有二級注液管，該二級注液管經一級注液管同藥液循環泵的出液口連通，該泵的進液口經輸液管路同反應槽連通；反應槽的二級注液管上方裝有液體勻流板，在二級注液管和液體勻流板之間裝有二級毛細冷凝管，二級毛細冷凝管經一級冷凝管及串接在一級冷凝管中的制冷液循環泵、注有制冷液的冷卻水箱組成制冷液循環系統；設有控制器的壓縮制冷裝置的蒸發器位于冷卻水箱的制冷液中。可使反應槽內所有硅片表面的藥液濃度和溫度分布均勻，能有效改善制絨效果，降低反射率，提高產品質量。
文檔編號C23F1/08GK101812687SQ20101014637
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月14日 優先權日2010年4月14日
發明者劉賢金, 彭志紅, 湯輝 申請人:湖南紅太陽新能源科技有限公司