[发明专利]一种反射率自调节生产黑硅产品的系统

说明书

本发明公开了一种反射率自调节生产黑硅产品的系统，包括PLC控制器、气泡传感器、人机界面、循环泵、补液装置、进篮机械手、出篮机械手、本发明通过在黑硅机台的药液槽内加装气泡传感器，当硅片在药液槽中反应时气泡传感器感应到的气泡产生的信号判断反应速率的快慢，同时显示到人机界面后控制黑硅机台对挖孔扩孔时间进行自动调整，进一步的控制进篮机械手，出篮机械手及循环泵，补液装置从而实现对黑硅机台的全自动操控，本发明实现了对黑硅生产过程中工艺偏移的自动调整，减少人员工作量，本发明能够大幅提升产品良率和工艺稳定性。

技术领域

本发明涉及光伏发电技技术领域，尤其涉及一种反射率自调节生产黑硅产品的系统。

背景技术

光伏发电技术近年得到了极其迅速的发展，为了进一步提升晶硅电池的转换效率，黑硅技术应运而生，其通过在硅片表面制备微纳米尺度的多孔结构提升对光线的吸收从而提高电池的转换效率。黑硅技术是通过复杂的化学反应在晶硅表面制备纳米孔洞的，整个黑硅结构制备流程共包括二十多个工艺槽体，核心步骤主要是沉银—挖孔—扩孔，而黑硅孔径在700nm，孔深500nm左右使其表面反射率在17%左右时制备的电池才能兼顾好的光吸收能力和较低的光生载流，现有黑硅技术药液浓度波动，副产物积累，温度波动客观存在，无法完全消除，反应速率会随之波动，制备的黑硅产品反射率也会随之变化，工艺稳定性较低，而纳米孔洞的孔深孔径分别由挖孔扩孔时间来控制，实际生产过程中随着化学反应副产物的增多、药液浓度的波动和工艺温度等硬件上的波动，反应速率会随之波动，工艺时间不变的情况下，生产出来的产品的孔径和反射率都会随之飘移，工艺人员则需根据下料端产品的外观和反射率对挖孔，扩孔等的工艺时间进行调整，极大的增加了成品的不良率和人员的工作强度，而挖孔时硅片和药液的化学反应过程中会伴随着气泡的释放，正常反应速率情况下反应100s时溶液中开始产生大量气泡，此时反应时间设置在220s所得黑硅孔深正常，反应速率变快变慢时气泡产生的时间也随之提前和推迟，气泡每提前产生10s反射率会降低1%，延迟起泡10s反射率会升高1%。扩孔正常反应30s时产生大量气泡，反应时间设置在100秒时所得所得黑硅孔径正常，扩孔速率较慢气泡每延迟产生10s反射率会降低1.5%，本发明在黑硅机台基础上在挖孔槽，扩孔槽加装气泡传感器，通过硅片在槽体中反应时气泡传感器感应到的气泡产生的信号判断反应速率的快慢，将信号反馈到PLC控制器，再通过人机界面进行操控，从而实现了对黑硅生产过程中工艺偏移的自动调整，减少人员工作量，本发明能够大幅提升产品良率和工艺稳定性。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种反射率自调节生产黑硅产品的系统。

本发明提出的一种反射率自调节生产黑硅产品的系统，包括PLC控制器、气泡传感器、人机界面、循环泵、补液装置、进篮机械手、出篮机械手，所述气泡传感器分别设置在挖孔槽与扩孔槽内，且与PLC控制器电性连接，采用双向传输方式相互反馈信号，所述人机界面设置在黑硅机台上，与PLC控制器电性连接，且采用双向传输方式相互反馈信号，所述进篮机械手，出篮机械手均与PLC控制器电性连接，且均采用双向传输方式相互反馈信号，所述循环泵设置在挖孔槽底部与PLC控制器电性连接，且采用单向传输方式反馈信号，所述补液装置设置在黑硅机台外部，与PLC采用单向传输方式反馈信号。

进一步的优选方案，所述PLC控制器型号为DVP24SV11T2

进一步的优选方案，所述所述气泡传感器型号为A230，材质为PVDF。

进一步的优选方案，循环泵型号为AMX-441FEAAV-1，功率为0.75KW 电压为380V。

本发明的有益效果是：

首先通过在挖孔槽，扩孔槽对角位置分别安装气泡传感器，当硅片与药液进行化学反应时产生气泡，从而导致脉冲信号的波动，而硅片在挖孔槽、扩孔槽气泡产生的快慢反应两个槽体化学反应速度的快慢，脉冲信号反馈到气泡传感器，气泡传感器与PLC控制器电性连接，双向传输反馈信号，并通过人机界面显示出反应时间。