一种实时保持混酸浓度恒定的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及太阳能电池硅片生产领域，一种实时保持混酸浓度恒定的装置，包括槽体4、滚轮和硅片1，滚轮安装在槽体4中，硅片下表面与滚轮接触，该实时保持混酸浓度恒定的系统还包括安装在槽体4底部的搅拌器2、安装在槽体4处于滚轮下部的带孔网板3、与槽体4底部通过混合液阀门6管道联通的活塞体容腔5、安装在活塞体容腔5中的活塞和液压装置7、与活塞体容腔5通过刻蚀阀门管道联通的刻蚀液、安装在槽体4用于测量刻蚀液离子浓度的测量装置、PLC，混合液阀门6、测量刻蚀液离子浓度的测量装置、刻蚀阀门、活塞和液压装置7电信号连接PLC。

【技术实现步骤摘要】
一种实时保持混酸浓度恒定的装置
本技术涉及太阳能电池硅片生产领域，特别涉及扩散制结后清除表面的磷硅玻璃过程中的混酸补充领域。
技术介绍
在光伏电池中湿法工艺总作用可分为两个方面：一是有效的减少太阳光在硅片表面的反射损失，提高太阳能转换效率的一个重要的方法结构表面织构化，在太阳能电池表面形成绒面不仅可以降低表面的反射率，而且还可以在电池的内部形成光陷阱，从而显著的提高电池的转换效率；二是由于阳能电池片生产制造过程中的扩散过程中，采用背靠背扩散，硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路，这就需要在扩散制结后清除表面的磷硅玻璃。在这两个作用中都要用到化学品，而所有的湿法工艺用的化学品在使用时，都有一个消耗的过程。因此，这就需要外界进行不断的补充的过程，否则反应不充分就会出现过程不良片。通常来说，化学品补充即为补液，补液次数与补液时间的值是个经验值，且需要操作员，通过测刻蚀量来进行不断修正，相对具有一定的滞后性。况且自动补液一般不改，加上不能根据不能针对片子的尺寸，片间距，每道的片数来做调整，所以槽体浓度不能做到实时修正，仍然造成不良片。这就需要操作员不断手动测片，了解当前槽体刻蚀情况即浓度，并进行跟踪补液。这样的重复性的工作，不仅工作量大，经验性强，可靠性差，而且过刻和欠刻现象时有发生，这将势必影响刻蚀质量。因此，人们迫切需要一种在线自动检控刻蚀浓度的装置，将刻蚀浓度控制在目标范围之内，从而保证刻蚀的有效性与稳定性。r>
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：如何克服了传统湿法补液存在滞后性，工作量大，重复性高等缺陷的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种实时保持混酸浓度恒定的装置，包括槽体（4）、滚轮和硅片（1），滚轮安装在槽体（4）中，硅片下表面与滚轮接触，该实时保持混酸浓度恒定的系统还包括安装在槽体（4）底部的搅拌器（2）、安装在槽体（4）处于滚轮下部的带孔网板（3）、与槽体（4）底部通过混合液阀门（6）管道联通的活塞体容腔（5）、安装在活塞体容腔（5）中的活塞和液压装置（7）、与活塞体容腔（5）通过刻蚀阀门管道联通的刻蚀液、安装在槽体（4）用于测量刻蚀液离子浓度的测量装置、PLC，混合液阀门（6）、测量刻蚀液离子浓度的测量装置、刻蚀阀门、活塞和液压装置（7）电信号连接PLC。搅拌器（2）由电机和安装在电机输出轴上的搅拌叶片构成。现有技术中已经广泛存在本专利不对搅拌器多做说明。带孔网板（3）为一块塑料材质的平板，其完整覆盖槽体（4）的一个横截面，平板上有对个孔径为1-5mm的小孔，四周通过螺栓连接或者沟槽连接固定在槽体（4）中，其距离滚轮的高度为5-10mm。活塞体容腔（5）为一个圆筒，其上部开口连接有活塞和液压装置（7），圆筒侧壁上有开口，该开口通过刻蚀阀门管道连接刻蚀液储料仓中的刻蚀液。活塞和液压装置（7）为在液压装置的伸缩臂上安装活塞，液压装置为现有技术中常用的液压装置，其电信号连接PLC。混合液阀门（6）为常用普通液体阀门，其由塑料材料制备。刻蚀阀门与刻蚀液种类一一对应，刻蚀阀门为带流量计的电磁阀阀门，可以看成是由一个普通电磁阀阀门和一个流量计串联而成。当刻蚀液为硝酸和氢氟酸时，硝酸对应一个刻蚀阀门，氢氟酸对应一个刻蚀阀门。本技术的有益效果是；本技术可以实现自动快速补液，并且补液过程中快速平稳，不影响刻蚀中的硅片。附图说明图1是本技术的结构示意图；其中，1、硅片，2、搅拌器，3、带孔网板，4、槽体，5、活塞体容腔，6、混合液阀门，7、活塞和液压装置，8、第一刻蚀阀门，9、第二刻蚀阀门。具体实施方式本技术是一种实时保持混酸浓度恒定的装置，其中混合酸为硝酸和氢氟酸（也可以是其它混合酸，本实施例以此为例进行说明）。首先通过安装在槽体4中的精密硝酸离子计（利用选择电极传感器与参比电极和温度电极、自动温度补偿在全量程范围精确测量槽体内任意时刻硝酸根离子浓度的精密离子计，并以电压脉冲信号将结果反馈给PLC）实时获得槽体中硝酸离子的浓度，然后通过氟离子浓度测量仪实施获得氟离子浓度，然后传递给PLC。额定时间补液，设置补液时间（一般设置为5分钟），每隔一个补液时间段，PLC根据实时获得的氟离子浓度和硝酸根粒子浓度，以及设置的标准氟离子浓度和硝酸根粒子判断需要补充的氢氟酸和硝酸（不能直接安计算消耗的量进行补液，实际生产过程中，消耗的量与计算的量存在偏差，安计算量进行补液，会导致混合酸浓度偏差变大，浓度越大，偏差越大），然后控制第一刻蚀阀门和第二刻蚀阀门，把需要补充的氢氟酸和硝酸一起输入到活塞体容腔中，然后活塞和液压装置将混合酸打入槽体中进行补充（补充过程打开混合液阀门）。HF和HNO3溶液中的离子反应方程式为：3Si+16H++4+18F-→3Si+4NO↑+8H2O。在整体刻蚀硅片过程中，搅拌器始终处于打开状态，保证槽体液体的均匀性，槽体中安装的带孔网板起到防止液面发生波动或者减少液面的波动效果，不影响刻蚀硅片效果。现有的混合酸补液一般都是按批次进行补液，即完成一个批次的硅片刻蚀才进行一次补液，补液时间长，混合酸内容控制范围大，硅片刻蚀不会掌控，本实施例自主设置补液时间（时间间隔短的时候看成是实时），可以实现定间隔补液，脱离批次补液，提高了硅片刻蚀的质量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时保持混酸浓度恒定的装置，其特征在于：包括槽体（4）、滚轮和硅片（1），滚轮安装在槽体（4）中，硅片下表面与滚轮接触，该实时保持混酸浓度恒定的系统还包括安装在槽体（4）底部的搅拌器（2）、安装在槽体（4）处于滚轮下部的带孔网板（3）、与槽体（4）底部通过混合液阀门（6）管道联通的活塞体容腔（5）、安装在活塞体容腔（5）中的活塞和液压装置（7）、与活塞体容腔（5）通过刻蚀阀门管道联通的刻蚀液、安装在槽体（4）用于测量刻蚀液离子浓度的测量装置、PLC，混合液阀门（6）、测量刻蚀液离子浓度的测量装置、刻蚀阀门、活塞和液压装置（7）电信号连接PLC。/n

【技术特征摘要】
1.一种实时保持混酸浓度恒定的装置，其特征在于：包括槽体（4）、滚轮和硅片（1），滚轮安装在槽体（4）中，硅片下表面与滚轮接触，该实时保持混酸浓度恒定的系统还包括安装在槽体（4）底部的搅拌器（2）、安装在槽体（4）处于滚轮下部的带孔网板（3）、与槽体（4）底部通过混合液阀门（6）管道联通的活塞体容腔（5）、安装在活塞体容腔（5）中的活塞和液压装置（7）、与活塞体容腔（5）通过刻蚀阀门管道联通的刻蚀液、安装在槽体（4）用于测量刻蚀液离子浓度的测量装置、PLC，混合液阀门（6）、测量刻蚀液离子浓度的测量装置、刻蚀阀门、活塞和液压装置（7）电信号连接PLC。


2.根据权利要求1所述的一种实时保持混酸浓度恒定的装置，其特征在于：搅拌器（2）由电机和安装在电机输出轴上的搅拌叶片构成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭丽，鲁贵林，杨飞飞，张尧，
申请(专利权)人：山西潞安太阳能科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西;14