[实用新型]一种高产能槽式硅片清洗制绒设备

说明书

本实用新型公开了一种高产能槽式硅片清洗制绒设备，具有多个依次排列的工艺槽及对应工艺槽的机械臂；工艺槽的宽度设置为对应一个花篮的宽度，长度设置为对应三个花篮的长度；机械臂包括通过滑轨分别设置在机械臂两端的主动支架和从动支架，主动支架由驱动机构驱动升降；主动支架和从动支架之间通过悬梁连接以实现从动支架与主动支架的同步升降；悬梁上设置三个挂钩分别对应每个工艺槽内三个花篮的位置。上述结构在保持高产能的情况下可以有效降低设备整体长度，且工艺槽的塑料槽体变窄后更容易承受高温变形而使设备更加可靠，新型机械臂结构运行更加可靠平稳且运动速度可以有效增加以增加相对产能。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池制备技术领域，特别涉及一种高产能槽式硅片清洗制绒设备。

背景技术

光伏发电已经成为一种可替代化石能源的技术， 这依赖于近年不断降低的生产成本和光电转换效率的提升。按照光伏电池片的材质，太阳能电池大致可以分为两类：一类是晶体硅太阳能电池，包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池；另一类是薄膜太阳能电池，主要包括非晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池及铜铟镓硒太阳能电池等。目前，以高纯度硅材作为主要原材料的晶体硅太阳能电池是主流产品，所占的比例在80%以上。

在晶体硅太阳能发电系统中，实现光电转换的最核心步骤之一是将晶体硅加工成实现光电转换的电池片的工序，因而电池片的光电转换效率也成为了体现晶体硅太阳能发电系统技术水平的关键指标，其对太阳能电池片的制备工艺提出了更高要求。

太阳能电池的制作过程需要经过硅片表面镀膜、扩散、印刷等多道工序，镀膜之前首先必须对硅片进行表面清洗和制绒，硅片清洗制绒通常是太阳能电池制造的第一道工序。清洗过程是将带有硅片的花篮放置到清洗槽里，清洗槽里可以是化学溶液或水，硅片在清洗槽里经过一段时间浸泡后除去表面的脏污和杂质，包括化学清洗或水漂洗两种方法；制绒过程是将清洗后的硅片在一定化学溶液中被腐蚀表面形成高低不平的绒面，在晶硅太阳能电池制造时，制绒后的硅片表面反射率降低以有利于光的利用。

上述清洗及制绒工艺需要槽式清洗制绒机，即把硅片放在花篮里，通过机械手臂传递花篮依次到不同工艺槽里使来料硅片实现清洗并制绒，而清洗制绒需要经过十几道工序，每个工序需要一个槽甚至几个槽 （决定于在一个槽里的工艺时间，时间长就需要更多槽，使整体产能平衡）。

上述清洗制绒机的产能由一个花篮载片量决定的。 通常一个花篮可以装100~120片。为了增加产能，一次可以装2个花篮甚至新机器可以装4个花篮。其中，如图1所示的2个花篮2×1布局设置需要用到具有对应花篮2×1布局的工艺槽依次排列；其中，如图2所示的4个花篮2×2布局设置则需要用到具有对应花篮2×2布局的工艺槽依次排列。

如图1及2所示，由于清洗制绒机的多个工艺槽并排放置的方向是设备的长度方向，设备的宽度方向就是花篮的长度方向，花篮的宽度方向是设备的长度方向。对于图1所示的2个花篮的2×1布局结构存在产能不足的问题，因此现有技术通常采用如图2所示的4个花篮的2×2布局结构，也就是说机械手一次抓取4个花篮，这样清洗制绒机产能可以到达6000~8000片/小时以达到比较理想目标。

如图2所示，由于一个工艺槽在宽度方向放两个花篮，从而导致槽宽在设备长度方向增加很多。当一台清洗制绒机需要二十几个工艺槽时，一台设备长达30米，尤其现在硅片尺寸变大，槽体又需要进一步加宽，从而导致设备更长，设备越长则对厂房建设越不利，而且从产线并行布局的角度来说，清洗制绒设备在设备和设备之间摆放还有空间无法利用起来。

为了增加清洗制绒设备的空间利用率且同时不影响产能，4个花篮最好是以图3所示的1×4布局放置，即在设备宽度方向增加花篮数量，而在设备长度方向只有一个花篮，这样工艺槽可以变窄而使得整体设备长度可以缩短近一半。但这种放置方式的难点是机械臂在设备宽度方向一次性提取4个花篮，重心离机械臂垂直支杆很远，机械臂承受力增加很多，从而实际操作很难实现，且同时花篮存在平移会晃动的状况，因此只能低运动速度而影响产能。

实用新型内容