[发明专利]一种槽式多晶硅湿法制绒设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种槽式多晶硅湿法制绒设备，进一步是指半导体晶体硅及太 阳能电池制造技术领域中的多晶硅槽式湿法制绒处理设备。

背景技术

在半导体硅和太阳能电池制造中，槽式湿法制绒工艺是对晶体硅片表面进 行湿法蚀刻，形成微沟、绒面，降低硅片表面的反射率，从而使太阳光在硅片 表面进行多次反射，以提高光的利用率。在太阳能晶体硅电池的制备工艺中， 槽式湿法制绒工艺是关系到硅太阳能电池表面光吸收的重要部分，也是提高太 阳能转化效率的重要途径之一。

现在市场上超过一半的多晶制绒设备都是售价高达上百万美元的进口平板 式多晶制绒清洗机，由于在制绒的过程中采用传送带传输的方式，碎片率很高。 同时，由于受传输速度的局限，平板式制绒清洗机的产能极限为1500片/小时。

对于市面上的多晶槽式湿法制绒设备存又以下几个问题：(1)在大量硅片同 时进入制绒槽被处理时，很难做到所有硅片表面的药液浓度和温度达到均匀；(2) 很难实现槽内液体从上至下的均匀层流化，同时在槽的下部、中部以及硅片的表 面形成乱流或滞留区域；(3)很难保证制绒后硅片表面绒面的大小及均匀性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提供一种槽式多 晶硅湿法制绒设备。它可有效改善平板式制绒清洗机产能低，碎片率高的特点， 同时能够改善槽式制绒过程中硅片表面的药液浓度和温度的均匀性，以有效改 善制绒效果，提高产品品质，降低反射率。

本发明为了实现以上目的所采用的技术方案是，所述槽式多晶硅湿法制绒 设备包括底部设有排液口的反应槽，注有药液的反应槽的底部布置有二级注液 管，该二级注液管顶部开有可向上喷出药液的多个小孔，所述二级注液管经反 应槽外的一级注液管同药液循环泵的出液口连通，药液循环泵的进液口经输液 管路同反应槽连通；反应槽的二级注液管上方装有液体匀流板，在二级注液管 和液体匀流板之间装有二级毛细冷凝管，该二级毛细冷凝管经反应槽与冷却水 箱之间的一级冷凝管及串接在一级冷凝管中的制冷液循环泵、注有制冷液的冷 却水箱组成制冷液循环系统；设有控制器的压缩制冷装置的蒸发器位于冷却水 箱的制冷液中。

所述液体匀流板为一多孔板。

所述冷却水箱中制冷液是乙二醇和水的混合物。

所述压缩制冷装置的制冷工质为氟利昂。

上述系统中，由输液管路、药液循环泵、反应槽、一级注液管、二级注液 管组成药液循环系统，制冷控制系统包括一级冷凝管、二级毛细冷凝管、冷却 水箱、带控制器的压缩制冷装置；因此，本发明的多晶硅槽式湿法制绒设备包 括药液循环系统和制冷控制系统两套相对独立的循环系统，并可实现全部系统 的自动闭环控制功能。

制绒前，人工配制药液，将硝酸和氢氟酸按照一定的比例倒入反应槽内， 开启药液循环泵后，药液经一级注液管进入二级注液管，然后从其顶部的小孔 喷出后经制冷系统降温后穿过匀流板均匀注入反应区，同时药液循环泵通过输 液管路将药液连续抽出输送到一级注液管以进行循环，实现了反应槽中药液浓 度的充分均匀。

制冷控制系统包括一级冷凝管、二级毛细冷凝管、冷却水箱、压缩制冷装 置、控制器；通过设定控制器可以控制压缩制冷装置使冷却水箱中的制冷液得 到冷却，进而使一级冷凝管中的制冷液达到所需的低温，然后制冷液通过反应 槽底部的二级毛细冷凝管而带走其周围热量以达到控制反应槽内药液温度的目 的，并使反应槽内药液温度分布均匀。

做完一定批数的硅片后可将反应槽底部的排液口打开进行排液，然后重新 配夜。

由以上可知，本发明为一种槽式多晶硅湿法制绒设备，它可有效改善槽式 制绒过程中硅片表面的药液浓度和温度的均匀性，以有效改善制绒效果，提高 产品品质，降低反射率，制绒后反射率达到20％以下。同时，它的产量高达每 小时1800片，基本上不会造成碎片，大大的提高了成品率和经济效益。除此 之外，本发明的槽式多晶硅湿法制绒设备造价约为100万元，性价比远远超过 进口的平板式制绒清洗设备，具有极大的成本优势。

附图说明

图1是本发明一种实施例的系统结构示意图。

在图中：

1-输液管路，    2-反应槽，         3-一级注液管，

4-二级注液管，  5-一级冷凝管，     6-二级毛细冷凝管，