一种太阳能电池片清洗装置、刻蚀机及刻蚀工艺制造方法及图纸

一种太阳能电池片清洗装置、刻蚀机及刻蚀工艺，包括：若干放置不同清洗溶液的槽体；每个槽体内均配置有用于支撑硅片的滚轮；每个滚轮外壁均具有若干齿槽；齿槽可在硅片被架设平放于滚轮上时从槽体内载入清洗溶液对硅片背面及外缘面处的磷硅玻璃层进行清洗，并推动硅片沿滚轮形成的链式传输结构上依次经过不同清洗溶液的槽体，以去除硅片表面及外缘面处的磷硅玻璃层；其中，至少其中一个槽体内滚轮中的所有齿槽的齿距和齿深与其它所有槽体内滚轮中的所有齿槽不同。本发明专利技术在不改变原有主体结构下，仅通过在不同槽体内设置不同齿槽尺寸的链式滚轮传输结构，以去除硅片背面及边缘面上的PSG和PN结，获得硅片平整度和抛光度较现有工艺分别提高24

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池片清洗装置、刻蚀机及刻蚀工艺


[0001]本专利技术属于太阳能电池制造
，尤其是涉及一种太阳能电池片清洗装置、刻蚀机及刻蚀工艺。

技术介绍

[0002]由于扩散过程中氧的通入，在硅片表面形成一层SiO2，在高温下POCl3与O2形成的P2O5，部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半导体，部分则留在了SiO2中形成一层含有磷元素的SiO2，即称为PSG(磷硅玻璃层)。硅片的背面及边缘部分一旦出现PSG，使得硅片在空气中表面容易受潮，导致电流的降低和功率的衰减，降低电池的转换效率。
[0003]同时在扩散过程中，即使采用背靠背的单面扩散方式，硅片的所有表面包括侧壁面的边缘部分都将不可避免地扩散上磷，而且在硅片的背面及边缘面上也扩散有PN结。而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具有PN结的背面，而造成短路，此短路通道等效于降低并联电阻。
[0004]现有的常规去除方法是采用槽式刻蚀的方式进行，即所有硅片均是立放设置在花篮中进行清洗去除，且刻蚀是采用HF+HNO3+H2SO4的混合溶液进行，既要去除硅片背面及外缘面上的磷硅玻璃，也要去除硅片背面及外缘面上的PN结，这种混合式去除方式虽然能去除磷硅玻璃层和PN结层，但获得的硅片的平整度和抛光度较差，无法达到标准要求，成本增加2
‑
3倍。若直接更换设备，则需要增加多种工序的机器，且整条生产线都需要改变，生产成本较高。
[0005]因此，如何设计一种在保留现有刻蚀机主体结构不变的条件下，改变其刻蚀装置及刻蚀工艺，在完全且快速精准地去除硅片背面及侧壁面上的磷硅玻璃层和PN结层的基础上，获得更好平整度和抛光度的硅片，以提高刻蚀效果，是本申请专利技术的重点。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种太阳能电池片清洗装置、刻蚀机及刻蚀工艺，主要是解决如何在去除太阳能电池片背面及外缘面上的磷硅玻璃和PN结的基础上，获得合格平整度和抛光度的硅片的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种太阳能电池片清洗装置，包括：
[0009]若干个放置不同清洗溶液的槽体；
[0010]每个所述槽体内均配置有由若干间隔设置的滚轮；
[0011]每个所述滚轮的外壁均具有若干齿槽；
[0012]所述齿槽可在硅片被架设平放于所述滚轮上时从所述槽体内载入清洗溶液对所述硅片背面及外缘面处的磷硅玻璃层进行清洗，并推动所述硅片沿所述滚轮形成的链式传输结构上依次经过不同清洗溶液的所述槽体，以去除所述硅片表面及外缘面处的磷硅玻璃层；
[0013]其中，至少其中一个所述槽体内所述滚轮中的所有所述齿槽的齿距和齿深与其它所有所述槽体内所述滚轮中的所有所述齿槽不同。
[0014]进一步的，每个所述滚轮中的所有所述齿槽均沿所述滚轮的轴线绕设于所述滚轮外壁面呈螺旋结构设置；并
[0015]均垂直于所述滚轮轴线均匀间隔设置；
[0016]且所有所述滚轮的最大外径及长度均相同。
[0017]进一步的，所述至少其中一个所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿距较所述其它所有所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿距小；并
[0018]置于第一个所述槽体内所述滚轮中的所述齿槽的齿深较其它所有所述槽体内所述滚轮中的所述齿槽的齿深大。
[0019]进一步的，所述至少其中一个所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿距相同，范围为1.75
‑
3.75mm；
[0020]所述至少其中一个所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿深相同，范围为2.05
‑
3.65mm；
[0021]所述其它所有所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿距相同，范围为1.95
‑
3.95mm；
[0022]所述其它所有所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿深相同，范围为1.9
‑
3.5mm。
[0023]进一步的，在所述其它所有所述槽体内还配设有与所述滚轮上下相对设置的辊轴；所述辊轴与所述滚轮旋转配合以防止所述硅片偏移；
[0024]所述辊轴包括若干活动连接设置的短轴；
[0025]在相邻所述短轴的连接处设有凸台；
[0026]所述辊轴与所述滚轮之间具有间隙；
[0027]所述辊轴端部设有与置于所述滚轮端部的从动齿轮相啮合的联动齿轮。
[0028]进一步的，还包括：
[0029]用于驱动所述滚轮与所述辊轴同步旋转的驱动轴；
[0030]所述驱动轴被设于所述滚轮和所述辊轴的同一端侧；
[0031]所述驱动轴上设有与所述从动齿轮啮合的驱动齿轮。
[0032]一种刻蚀机，至少包括如上任一项所述的清洗装置，还包括：
[0033]设于所述清洗装置之前的氧化装置；以及
[0034]设于所述清洗装置之后的碱抛装置；
[0035]其中，所述碱抛装置采用花篮承载立放的所述硅片的方式对所述硅片的背面及外缘面上的PN结进行去除；
[0036]所述至少其中一个所述槽体被设于靠近所述氧化装置一侧设置；所述其它所有所述槽体均被置于靠近所述碱抛装置一侧设置。
[0037]一种刻蚀工艺，至少采用如上任一项所述的清洗装置，步骤包括：
[0038]执行对所述硅片背面及外缘面进行酸液清洗；
[0039]对酸洗后的所述硅片进行除酸清洗和净液清洗；
[0040]其中，所有所述硅片同向以设定速度依次经过所述酸液清洗、所述除酸清洗和所
述净液清洗，以去除所述硅片表面及外缘面处的磷硅玻璃层；并
[0041]所述酸液清洗中所述滚轮的所述齿槽的齿距和齿深与所述除酸清洗和所述净液清洗中所述滚轮的所述齿槽不同。
[0042]进一步的，所述酸液清洗中的清洗溶液为质量分数为3
‑
5％的HF；
[0043]所述除酸清洗和所述净液清洗中的清洗溶液均为超纯水溶液；
[0044]所述设定速度为2.2
‑
2.4m/min；
[0045]所述滚轮带动所述硅片在所述酸液清洗、所述除酸清洗和所述净液清洗的速度相同；或者
[0046]所述滚轮带动所述硅片在所述酸液清洗、所述除酸清洗和所述净液清洗的速度依次增大。
[0047]进一步的，还包括：
[0048]在所述酸液清洗之前在所述硅片正面采用激光重掺工艺生长一层SiO2氧化膜；以及
[0049]在所述净液清洗之后在所述槽体内采用碱性溶液去除所述硅片背面及外缘面上的PN结。
[0050]与现有技术相比，采用本专利技术设计的一种太阳能电池片清洗装置、刻蚀机及刻蚀工艺，获得的硅片平整度和抛光度分别提高了24
‑
27％和25
‑
28％。本专利技术提出的清洗装置，结构设计合理，在不改变原有刻蚀机主体结构的条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池片清洗装置，其特征在于，包括：若干个放置不同清洗溶液的槽体；每个所述槽体内均配置有由若干间隔设置的滚轮；每个所述滚轮的外壁均具有若干齿槽；所述齿槽可在硅片被架设平放于所述滚轮上时从所述槽体内载入清洗溶液对所述硅片背面及外缘面处的磷硅玻璃层进行清洗，并推动所述硅片沿所述滚轮形成的链式传输结构上依次经过不同清洗溶液的所述槽体，以去除所述硅片表面及外缘面处的磷硅玻璃层；其中，至少其中一个所述槽体内所述滚轮中的所有所述齿槽的齿距和齿深与其它所有所述槽体内所述滚轮中的所有所述齿槽不同。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片清洗装置，其特征在于，每个所述滚轮中的所有所述齿槽均沿所述滚轮的轴线绕设于所述滚轮外壁面呈螺旋结构设置；并均垂直于所述滚轮轴线均匀间隔设置；且所有所述滚轮的最大外径及长度均相同。3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能电池片清洗装置，其特征在于，所述至少其中一个所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿距较所述其它所有所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿距小；并置于第一个所述槽体内所述滚轮中的所述齿槽的齿深较其它所有所述槽体内所述滚轮中的所述齿槽的齿深大。4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池片清洗装置，其特征在于，所述至少其中一个所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿距相同，范围为1.75
‑
3.75mm；所述至少其中一个所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿深相同，范围为2.05
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3.65mm；所述其它所有所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿距相同，范围为1.95
‑
3.95mm；所述其它所有所述槽体中的所述滚轮上的所有所述齿槽的齿深相同，范围为1.9
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3.5mm。5.根据权利要求1
‑
2、4任一项所述的一种太阳能电池片清洗装置，其特征在于，在所述其它所有所述槽体内还配设有与所述滚轮上下相对设置的辊轴；所述辊轴与所述滚轮旋转配合以防止所述硅片偏移；所述辊轴包括若干活动连接设置的短轴；...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军，何秋霞，马擎天，
申请(专利权)人：环晟光伏江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：