[发明专利]硅材料的压差湿处理装置及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅材料的湿处理装置，具体涉及一种硅材料的压差湿处理装置及其处理方法。

背景技术

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

全球太阳能电池产业从1994至2010年里增长了近30倍。目前，太阳能电池市场竞争激烈，欧洲和日本领先的格局已被打破。尽管主要的销售市场在欧洲，但太阳能电池的生产重镇已经转移到亚洲。

中国太阳能电池产业的发展大致可分为三个阶段。第一阶段为1984年以后的研究开发时期。之后迎来了2001年以后的产业形成时期，这第二阶段也是尚德等太阳能电池厂商开始创业的时期。2005年至今的第三阶段是中国太阳能原材料及电池产业的快速发展时期。

2008年中国太阳能电池产能约为3.3GW，产量超过了2GW。2009年中国太阳能电池产量已经达到了4.3GW，中国所占全球份额已达到4成以上。

中国已在生产制造方面取得重要地位，也将成为使用太阳能的大市场。2009年国家陆续出台了太阳能屋顶计划、金太阳工程等诸多补贴扶持政策，在政策的支持下中国有望像德国、美国等西方发达国家一样，启动一个巨大的市场。

改良西门子法是目前主流的生产方法，采用此方法生产的多晶硅约占多晶硅全球总产量的85％以上。但这种提炼技术的核心工艺仅仅掌握在美、德、日等7家主要硅料料厂商手中。它们形成的企业联盟实行技术封锁，严禁技术转让。短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。

由于，我国在多晶硅生产行业未能完全掌握这种提炼技术的核心工艺，在多晶硅生产过程频繁出现硅料的爆米花现象，会在硅材料上产生许多细小裂缝，现有的清洗方法无法充分湿处理及清除所述细小裂缝(0.01mm～1mm)中残留的化学溶液。

目前，现有技术中的硅材料的湿处理装置，如附图1a所示，主要包括供水系统，超声槽1，设置于超声槽底部的超声装置2以及设置于超声槽中部的载料构件3，所述载料构件3通过支架4支撑；所述供水系统包括位于超声槽侧面的入口5，位于超声槽最低点处的出口6以及位于超声槽载料构件的上平面上的溢流口7。图1b示出为现有技术中的硅材料的湿处理装置的俯视图。利用现有技术中的硅材料的湿处理装置，其湿处理方法包括：将硅材料放入超声槽1内的载料构件3中，同步开启供水系统和超声装置2，使得超纯水通过入口5进入超声槽1内，对硅材料进行清洗。采用超声装置2对硅材料进行清洗，由于超声波产生气泡尺寸较大的特点，再加上它经过几次折射其能量消耗殆尽，只能对硅材料的表面和近表面起到一定的作用，而无法清除硅材料因爆米花现象而引起的弯弯曲曲伸向硅材料内部裂纹中颗粒及残存化学溶液。因此传统硅材料清洗工艺和装备是无法胜任存在爆米花现象的硅材料湿处理工作，造成该类硅材料无法高效使用，直接影响到最终太阳能电池片的光能转换效率及寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅材料的压差湿处理装置及其处理方法，克服现有技术中无法有效清除硅材料表面的细小裂缝中残留的化学溶液的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案：

一种硅材料的压差湿处理装置，包括：压差容器；在所述压差容器的内部，通过一支架设置有用于安放硅材料的载料构件；在所述压差容器的顶部设有密封盖；所述压差容器的壁面上设有超纯水入口，液位接口，排液接口，压缩气体接口和真空接口。

所述超纯水入口设于临近所述载料构件的下部边沿平面。

所述液位接口的位置略高于所述载料构件的上部边沿平面。

所述排液接口位于所述压差容器的最低点处。

所述压缩气体接口和真空接口高于所述液位接口。

所述密封盖包括盖体，设于盖体的边缘彼此相对的转动臂和锁紧机构。

所述密封盖还包括设于所述盖体的下部整个圆周边缘或四周的密封圈。

所述压差容器和所述密封盖的横截面为圆形或矩形。

所述装置还包括与所述超纯水入口相连的纯水供应管路，所述纯水供应管路设有在线加热器。

一种硅材料的压差湿处理方法，将所述硅材料放入容器内部，密封所述容器；加入超纯水浸泡所述硅材料；往所述容器内通入压缩气体保压一定时间后抽真空。

所述超纯水为20℃～80℃的超纯水。

所述压缩气体压力为0～500kP。