一种全自动槽式化学镀设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种应用于晶硅光伏电池生产的全自动槽式化学镀设备，属于晶硅光伏电池生产的化学镀设备技术领域。设备采用了化学镀方法及槽式的设计方案。设备的工艺槽体配备了循环系统、加热系统、过滤系统；加热系统设置在独立于工艺槽体之外的储液箱内；工艺槽采用了多管式并行进液及多孔式匀流板；设备配置了全自动的药液供给系统；设备出口端设置慢提拉干燥装置；与工艺药液接触的部件全部采用工程塑料制造；自动上料、自动下料；中间转运采用全自动机械手；本实用新型专利技术具备了全自动、槽体式、易维护、药液循环流量均匀、工艺温度均匀、药液性质稳定、晶硅电池干进干出等特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种全自动槽式化学镀设备
本技术涉及一种全自动槽式化学镀设备，属于晶硅光伏电池生产的化学镀设备
。
技术介绍
太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，它不产生任何环境污染，是完全清洁的能源。太阳光辐射能转化电能是近年来发展最快，最具活力的研究之一，人们研制和开发了不同类型的太阳能电池亦称光伏电池。光伏电池其独特优势，超过风能、水能、地热能、核能等资源，有望成为未来电力供应主要支柱。光伏电池简单的讲就是低电压高电流的发电器件。现已工业化大规模生产的晶体硅光伏电池，常规制造工艺采用丝网印刷并烧结银导体作为正面电极。这种情况下银的使用量非常大，其成本占到总制造成本的15%左右，是除硅片之外的第二大成本消耗。当前研发的新型镍硅合金技术，即是取消传统的丝网印刷，使金属镍替代现有的银，以期大幅降低光伏电池制造成本和生产损耗。由此必须研发新型的、取代丝网印刷的化学镀设备，该工艺的核心技术是使用化学方法将离子态的金属还原并定向镀在晶硅电池所需的位置上，从而形成金属电极并实现金属与硅之间的有效附着力。通过价格相对银更低的镍、铜等金属的使用，降低光伏电池的制造成本。通过此项新型电极形成的方案，促进光伏电池光电转化效率的提高。针 对这种新型晶硅电极形成的方案，国外基本上都是采用链式设备，并采用电镀或光诱导的方案。而采用化学镀、槽式方案的设备没有任何参考，必须立足于自主研发。此新型电池制造工艺一旦实现技术突破，其将带来整个晶硅光伏电池制造行业的巨大进步，引领晶硅光伏电池发展的新方向。而全自动槽式化学镀设备作为核心设备之一，其研发成为必然选择。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种全自动槽式化学镀设备。一种全自动槽式化学镀设备，PP工艺槽体安装于设备内部，与设备外部的PP储液箱、称量槽、药液原液桶通过管道相连；工艺药液温度传感器安装于PP工艺槽内；pp储液箱内安装加热器，储液箱温度监控传感器、PH值监控传感器安装于PP储液箱内部；循环泵抽取PP储液箱内的工艺药液，药液依次通过第三十九手动阀门、循环泵、过滤器、第六流量计、第四十一手动阀门进入工艺槽；泵回水第四十手动阀门的输入端连接循环泵，第四十手动阀门的输出端通入PP储液箱；pp工艺槽体内液体排液时，通过第四十九手动阀门回流至PP储液箱内；pp储液箱底部设置排液第三十八手动阀门，PP储液箱侧面的溢流管道与第三十八手动阀门输入口相连，第三十八手动阀门输出口与厂务端连接；PP储液箱的第七液位传感器、第八液位传感器、第九液位传感器安装于PP储液箱侧面；气动泵AP0101抽取原A液桶药液，原A液桶药液内腔连接第十一液位传感器LE0101，通过混合药液和补充药液两条不同功能的通路进入到PP储液箱内；混合药液通路中，药液依次通过的是第一手动阀门、第六手动阀门、第一流量计、第四气动阀门、第十三手动阀门、PP储液箱；补充药液通路中，药液依次通过的是第一手动阀门、第六手动阀门、第一流量计、第一气动阀门、PP称量槽A、第十七手动阀门、第四流量计、第六气动阀门、第十九手动阀门、PP储液箱；第四液位传感器、第五液位传感器、第六液位传感器安装于A-PP称量槽外侧；气动泵抽取原B液桶药液，原B液桶药液内腔连接第十液位传感器，通过混合药液和补充药液两条不同功能的通路进入到PP储液箱内；混合药液通路中，药液依次通过的是第二手动阀门、第七手动阀门、第二流量计、第三气动阀门、第十一手动阀门、PP储液箱；补充药液通路中，药液依次通过的是第二手动阀门、第七手动阀门、第二流量计、第二气动阀门、B-PP称量槽、第十四手动阀门、第三流量计、第五气动阀门、第十六手动阀门、PP储液箱；第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器安装于B-PP称量槽外侧；[0011 ] 外部供给的DIW通过纯水管道进入PP储液箱，DIW依次通过的是第A手动阀门、第二十手动阀门、第五流量计、第七气动阀门、第二十二手动阀门；水压力变送器安装在DIW进水管道入口处；A补液系统通过第二手动阀门连接B补液系统，第十二手动阀门、第十五手动阀门、第十八手动阀门、 第二十一手动阀门均为取样阀门与各个管路连接。一种应用于晶硅光伏电池生产的全自动化学镀方法，含有以下步骤；为了提高金属与晶体硅电池之间的附着力，设备采用了化学镀方案，即金属沉积完全是化学反应，无需像电镀一样的通入电流或使用光诱导；为了降低晶硅电池在生产过程中的碎片率，设备采用槽式方案，硅片在转运及工艺反应过程中都固定在相应的夹具中；基本的工艺槽体排列顺序如下:酸洗步骤；水洗步骤；激活步骤；镀镍步骤；干燥步骤；金属化步骤；酸洗步骤；水洗步骤；镀镍步骤；水洗步骤；镀铜步骤；干燥步骤；镀镍(或镀银)步骤；干燥，其中激活、镍、铜、银等金属镀槽，统称化学镀槽；为了提高化学镀金属沉积的速率，相应的工艺槽体配备了循环系统，以提高化学药液的流动速率；为了提高化学镀金属沉积的速率，也配置了加热系统，可以对药液温度进行控制；为了提高温度的均匀性，将加热系统设置在独立于工艺槽体之外的储液箱内，泵将加热后的液体通过循环系统打入工艺槽体内；为了减少化学镀瑕疵，循环系统中配备了过滤器，可将工艺药液中的微小析出金属阻拦在过滤器内；为了确保工艺槽体内各向液体流速的均匀性，工艺槽采用了多管式并行进液及多孔式匀流板；为了确保工艺流程的持续稳定性，设备配置了全自动的药液供给系统，通过流量计对各种药液的添加进行精密计量；为了方便每段工艺完成之后的转运工作，设备出口端设置慢提拉干燥装置，使进入的晶硅硅片做到“干进干出”；为了减少工艺药液在生产或停产过程中的失效效应，防止不必要的金属析出，与工艺药液接触的过滤器、加热器、传感器、泵、管道、阀门、槽体全部采用工程塑料制造；设备自动上料、自动下料，中间转运采用全自动机械手；设备采用触摸面板+工控机+PLC的控制架构，使用组态软件操作系统；设备可通过触摸面板的操作界面对各个流量计、温度控制器、泵、阀、电机等进行监控；操作系统可提供多配方操作方式，系统可存储设备使用状态数据。本技术的优点是具备了全自动、化学药液循环、循环流量均匀、药液温度均匀、化学药液自动补给、晶硅电池干进干出、化学药液稳定、设备造价低、维护方便等诸多特点的槽式化学镀设备，是当前晶硅光伏电池生产行业内应用于硅镍合金电极形成方案的唯一槽式化学镀设备。【附图说明】当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定，如图其中:图1是本技术化学镀槽体主视图。图2是本技术化学镀槽体俯视图。图3是本技术化学镀药液循环及药液供给原理图。图4是本技术设备典型整体设计方案图。图中各个编号说明:自动槽盖I ;花篮筐2 ;排液口 3 ;进液口 4，标准花篮5，匀流板6 ;气缸7，上料工位8，槽体9，排气管道10，全自动机械手11，慢提拉干燥装置12，下料工位13 ；自动槽盖I连接旋转气缸7;上料工位8与下料工位13分别位于设备的两端；按工艺需求数量的槽体9安装于设备内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于晶硅光伏电池生产的全自动槽式化学镀设备，其特征在于PP工艺槽体安装于设备内部，与设备外部的PP储液箱、称量槽、药液原液桶通过管道相连；工艺药液温度传感器安装于PP工艺槽内；PP储液箱内安装加热器，储液箱温度监控传感器、PH值监控传感器安装于PP储液箱内部；循环泵抽取PP储液箱内的工艺药液，药液依次通过第三十九手动阀门、循环泵、过滤器、第六流量计、第四十一手动阀门进入工艺槽；泵回水第四十手动阀门的输入端连接循环泵，第四十手动阀门的输出端通入PP储液箱；PP工艺槽体内液体排液时，通过第四十九手动阀门回流至PP储液箱内；PP储液箱底部设置排液第三十八手动阀门，PP储液箱侧面的溢流管道与第三十八手动阀门输入口相连，第三十八手动阀门输出口与厂务端连接；PP储液箱的第七液位传感器、第八液位传感器、第九液位传感器安装于PP储液箱侧面；气动泵AP0101抽取原A液桶药液，原A液桶药液内腔连接第十一液位传感器LE0101，通过混合药液和补充药液两条不同功能的通路进入到PP储液箱内；混合药液通路中，药液依次通过的是第一手动阀门、第六手动阀门、第一流量计、第四气动阀门、第十三手动阀门、PP储液箱；补充药液通路中，药液依次通过的是第一手动阀门、第六手动阀门、第一流量计、第一气动阀门、PP称量槽A、第十七手动阀门、第四流量计、第六气动阀门、第十九手动阀门、PP储液箱；第四液位传感器、第五液位传感器、第六液位传感器安装于A?PP称量槽外侧；气动泵抽取原B液桶药液，原B液桶药液内腔连接第十液位传感器，通过混合药液和补充药液两条不同功能的通路进入到PP储液箱内；混合 药液通路中，药液依次通过的是第二手动阀门、第七手动阀门、第二流量计、第三气动阀门、第十一手动阀门、PP储液箱；补充药液通路中，药液依次通过的是第二手动阀门、第七手动阀门、第二流量计、第二气动阀门、B?PP称量槽、第十四手动阀门、第三流量计、第五气动阀门、第十六手动阀门、PP储液箱；第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器安装于B?PP称量槽外侧；外部供给的DIW通过纯水管道进入PP储液箱，DIW依次通过的是第A手动阀门、第二十手动阀门、第五流量计、第七气动阀门、第二十二手动阀门；水压力变送器安装在DIW进水管道入口处；A补液系统通过第二手动阀门连接B补液系统,第十二手动阀门、第十五手动阀门、第十八手动阀门、第二十一手动阀门均为取样阀门与各个管路连接。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于晶硅光伏电池生产的全自动槽式化学镀设备，其特征在于PP工艺槽体安装于设备内部，与设备外部的PP储液箱、称量槽、药液原液桶通过管道相连；工艺药液温度传感器安装于PP工艺槽内；pp储液箱内安装加热器，储液箱温度监控传感器、PH值监控传感器安装于PP储液箱内部；循环泵抽取PP储液箱内的工艺药液，药液依次通过第三十九手动阀门、循环泵、过滤器、第六流量计、第四十一手动阀门进入工艺槽；泵回水第四十手动阀门的输入端连接循环泵，第四十手动阀门的输出端通入PP储液箱；PP工艺槽体内液体排液时，通过第四十九手动阀门回流至PP储液箱内；PP储液箱底部设置排液第三十八手动阀门，PP储液箱侧面的溢流管道与第三十八手动阀门输入口相连，第三十八手动阀门输出口与厂务端连接；pp储液箱的第七液位传感器、第八液位传感器、第九液位传感器安装于PP储液箱侧面； 气动泵APOlOl抽取原A液桶药液，原A液桶药液内腔连接第十一液位传感器LE0101，通过混合药液和补充药液两条不同功能的通路进入到PP储液箱内；混合药液通路中，药液依次通过的是第一手动阀门、第六手动阀门、第一流量计、第四气动阀门、第十三手动阀门、PP储液箱；补充药液通路中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙良欣，岳树民，
申请(专利权)人：北京吉阳技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：