硅片表面微顆粒清除裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)過程使用的輔助裝置，具體地說是 一種硅片表面微顆粒清除裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 常規(guī)晶體硅太陽電池工藝流程通常包括如下工藝步驟：制絨一擴(kuò)散一刻蝕 -PECVD -絲網(wǎng)印刷一燒結(jié)一測試。
[0003] 在PECVD工藝段，為追求更高的電池轉(zhuǎn)換效率，管式PECVD的使用愈趨普遍。但在 管式PECVD工藝過程，硅片往往處于微顆粒較多的環(huán)境中。這些微顆粒的來源通常包括如 下幾方面：插片過程硅片與石墨舟卡點間的硬性碰撞、等離子體轟擊過程引起的硅片表面 損傷、冷熱循環(huán)造成的陶瓷棒損壞等。經(jīng)PECVD工藝處理，部分硅片表面將不可避免地帶有 少量微顆粒。在后續(xù)絲網(wǎng)印刷過程中，如不預(yù)先對硅片表面殘留微顆粒進(jìn)行有效清除，將引 起印刷不良、網(wǎng)版崩版、電池片批量隱裂等一系列負(fù)面影響，從而導(dǎo)致生產(chǎn)良率下降、制造 成本上升。
[0004] 針對PECVD后硅片表面微顆粒清除，晶體硅太陽電池制造行業(yè)中已有部分措施， 如在上料前，采用手持式氣槍對花籃內(nèi)的硅片進(jìn)行來回吹掃；上料過程，在硅片正上方加裝 吹氣裝置，對硅片表面進(jìn)行垂直吹掃等。盡管如此，上述方法均存在明顯的弊端。采用手持 式氣槍吹掃，主要弊端為：氣槍壓力難以保證，過大的初始?xì)饬骺赡軐?dǎo)致電池片瞬間破裂， 而過小的氣流則不足以對硅片表面微顆粒進(jìn)行有效清除；與此同時，采用手持氣槍的方式 在面對堆垛式絲網(wǎng)印刷上料的生產(chǎn)方式束手無策。上料過程表面垂直吹掃模式，因硅片本 身很薄，吹掃氣流流量將受到明顯限制，但氣流量如果過小，附著在硅片表面的微顆粒并不 能得到清除；此外，垂直吹掃一次只能清除硅片的一個表面，硅片表面附著的微顆粒同樣難 以去除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種既能有效清除硅片表面微顆粒，又不致 對晶體硅太陽電池生產(chǎn)有負(fù)面影響的硅片表面微顆粒清除裝置。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的硅片表面微顆粒清除裝置，包括用于輸送 硅片的輸送帶以及位于輸送帶末端的傳送轉(zhuǎn)盤，傳送轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有多個沿圓周方向徑向排 布的卡口，傳送轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動能夠使其中一個卡口正對輸送帶，硅片能夠在輸送帶的輸送下 傳送至正對輸送帶的卡口內(nèi)，傳送轉(zhuǎn)盤的下方設(shè)置有能夠檢測硅片是否送至傳送轉(zhuǎn)盤卡口 內(nèi)的光敏傳感器，光敏傳感器連接PLC控制系統(tǒng)，光敏傳感器能夠?qū)z測信息傳輸?shù)絇LC控 制系統(tǒng)，傳送轉(zhuǎn)盤外設(shè)置有位于傳送轉(zhuǎn)盤上下兩側(cè)的吹掃裝置，吹掃裝置上排布有正對傳 送轉(zhuǎn)盤的吹氣孔，傳送轉(zhuǎn)盤和吹掃裝置均連接PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)能夠控制傳送轉(zhuǎn) 盤轉(zhuǎn)動，當(dāng)卡口旋轉(zhuǎn)至吹掃裝置之間時，能夠使PLC控制系統(tǒng)控制吹掃裝置對硅片的正反 兩面同時進(jìn)行吹掃。
[0007] 所述傳送轉(zhuǎn)盤安裝于絲網(wǎng)印刷上料臺的后方。
[0008] 所述傳送轉(zhuǎn)盤包括滾筒和安裝在滾筒左右兩側(cè)的兩個筒形盤體，所述卡口為每個 筒形盤體上多個沿徑向方向設(shè)置的V形斷口。
[0009] 采用上述的結(jié)構(gòu)后，由于設(shè)置的帶有卡口的傳送轉(zhuǎn)盤，位于傳送轉(zhuǎn)盤上下兩側(cè)的 吹掃裝置以及能夠檢測硅片是否送至傳送轉(zhuǎn)盤卡口內(nèi)的光敏傳感器和PLC控制系統(tǒng)，由此 通過吹掃裝置上排布的正對傳送轉(zhuǎn)盤的吹氣孔對硅片上下對吹，實現(xiàn)了晶體硅太陽電池絲 網(wǎng)印刷過程硅片表面殘留微顆粒的有效清除，降低了因微顆粒殘留而導(dǎo)致的印刷不良、網(wǎng) 版崩版、電池片批量隱裂等諸多負(fù)面影響，而且不會對硅片本身產(chǎn)生正向壓力，不對晶體硅 太陽電池生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響，從而實現(xiàn)了電池制造生產(chǎn)良率提升、成本下降。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實用新型硅片表面微顆粒清除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2為本實用新型中傳送轉(zhuǎn)盤和吹掃裝置布局結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型的硅片表面微顆粒清除裝置作進(jìn) 一步詳細(xì)說明。
[0013] 如圖所示，本實用新型的硅片表面微顆粒清除裝置，包括用于輸送硅片的輸送帶1 以及位于輸送帶末端的傳送轉(zhuǎn)盤2,傳送轉(zhuǎn)盤2安裝于絲網(wǎng)印刷上料臺的后方，絲網(wǎng)印刷臺 面前方，傳送轉(zhuǎn)盤2上設(shè)置有多個沿圓周方向徑向排布的卡口 3,傳送轉(zhuǎn)盤2的轉(zhuǎn)動能夠選 擇性地使其中一個卡口正對輸送帶1，硅片能夠在輸送帶1的輸送下傳送至正對輸送帶的 卡口內(nèi)，傳送轉(zhuǎn)盤2的下方設(shè)置有能夠檢測硅片是否送至傳送轉(zhuǎn)盤卡口內(nèi)的光敏傳感器4， 光敏傳感器4連接PLC控制系統(tǒng)，光敏傳感器4能夠?qū)z測信息傳輸?shù)絇LC控制系統(tǒng)；傳送 轉(zhuǎn)盤2外設(shè)置有吹掃裝置5,吹掃裝置5設(shè)置有兩個并相對設(shè)置，兩個吹掃裝置分別位于傳 送轉(zhuǎn)盤2上下兩側(cè)，兩個吹掃裝置5上分別排布有正對傳送轉(zhuǎn)盤的吹氣孔6,傳送轉(zhuǎn)盤2和 兩個吹掃裝置5均連接PLC控制系統(tǒng)，光敏傳感器4感應(yīng)硅片位置，感應(yīng)信息與PLC系統(tǒng)聯(lián) 動，PLC控制系統(tǒng)能夠通過PLC指令控制傳送轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動，當(dāng)卡口旋轉(zhuǎn)至吹掃裝置之間時， 能夠使PLC控制系統(tǒng)控制吹掃裝置對硅片的正反兩面同時進(jìn)行吹掃，具體地說PLC控制系 統(tǒng)能夠控制吹掃裝置（對流吹氣裝置）可以對電池片進(jìn)行間歇吹氣。
[0014] 其中，本實用新型中所說的傳送轉(zhuǎn)盤2包括滾筒7和安裝在滾筒左右兩側(cè)的兩個 筒形盤體8,卡口 3為每個筒形盤體上多個沿徑向方向設(shè)置的V形斷口，通過每個筒形盤體 上多個沿徑向方向設(shè)置的V形斷口設(shè)計形成多齒位傳送轉(zhuǎn)盤。
[0015] 工作時，完成PECVD的硅片通過上料臺進(jìn)入絲網(wǎng)印刷線，在輸送帶（皮帶）驅(qū)動 下，硅片傳送至傳送轉(zhuǎn)盤的一個卡口位置；在硅片進(jìn)入傳送轉(zhuǎn)盤卡口的過程，硅片觸發(fā)安裝 于其傳送線路下方的光敏傳感器，光敏傳感器發(fā)出信號至PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)控制 傳送轉(zhuǎn)盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動，傳送轉(zhuǎn)盤傳送到下一個齒位時，該齒位位于兩個吹掃裝置之間，PLC發(fā) 出另一指令，安裝在與該齒位平行的兩個吹掃裝置將向硅片表面進(jìn)行氣流對吹，進(jìn)而將硅 片表面的殘留微顆粒予以清除；吹氣時間由PLC指令控制，時間設(shè)定通常略短于單片電池 片印刷所需的時間，一般設(shè)定為2. 0-3. 0秒，具體可基于單片印刷的周期進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。在 固定齒位停留預(yù)定時間，硅片完成表面微顆粒吹掃去除并隨轉(zhuǎn)盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
[0016] 由此可見，本實用新型通過傳送轉(zhuǎn)盤的應(yīng)用，將硅片轉(zhuǎn)動至與氣流平行后再進(jìn)行 吹掃，氣流受硅片截面阻擋，被劈為兩股，實現(xiàn)硅片兩個表面殘留微顆粒的同時清除；此外， 在吹氣控制方面，通過PLC指令，將吹氣模式設(shè)定為間歇吹氣模式，有效降低氣流量，節(jié)省 成本。本實用新型的試驗數(shù)據(jù)如下：
[0017] 其中方案1、方案2為采用當(dāng)前生產(chǎn)中現(xiàn)有裝置的試驗結(jié)果，方案3、方案4采用本 實用新型裝置的試驗結(jié)果，具體對比結(jié)果如下：
[0018] 方案1、花籃上料模式，進(jìn)入絲網(wǎng)印刷前使用手持式氣槍進(jìn)行來回清掃，然后上料， 進(jìn)行絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)，跟蹤印刷不良率，正電極網(wǎng)版壽命，以及絲網(wǎng)印刷段碎片率。
[0019] 方案2、花籃上料模式，進(jìn)入絲網(wǎng)印刷前使用手持式氣槍進(jìn)行來回清掃，然后上料， 在進(jìn)入正電極印刷前，對硅片表面進(jìn)行垂直氣流吹掃，跟蹤印刷不良率，正電極網(wǎng)版壽命， 以及絲網(wǎng)印刷印刷段碎片率。
[0020] 方案3、花籃上料模式、進(jìn)入絲網(wǎng)印刷印刷臺面前，采用上述裝置對硅片表面進(jìn)行 氣流吹掃，氣流吹掃時間設(shè)定為2. 0秒，跟蹤印刷不良率，正電極網(wǎng)版壽命，以及絲網(wǎng)印刷 段碎片率。
[0021] 方案4、花籃上料模式、進(jìn)入絲網(wǎng)印刷印刷臺面前，采用上述裝置對硅片表面進(jìn)行 氣流吹掃，氣流吹掃時間設(shè)定為2. 6秒，跟蹤印刷不良率，正電極網(wǎng)版印刷壽命，以及絲網(wǎng) 印刷段碎片率。
[0022] 表1 :不同方案下印刷不良率、網(wǎng)版壽命及絲網(wǎng)印刷段碎片率對比
[0023]
[0024] 對比發(fā)現(xiàn)，采用本實用新型裝置，晶體硅太陽電池生產(chǎn)過程的印刷不良及過程碎 片率將得到有效下降，而絲網(wǎng)印刷所使用的網(wǎng)版壽命將得到有效提升；從上述實施例可以 看出，本實用新型采用與硅片平行的對吹氣流裝置對硅片正、反兩個表面同時進(jìn)行微顆粒 清除，同時采用間歇吹氣控制，在保證成本節(jié)約的同時，硅片表面殘留的微顆粒得到有效 清除。跟蹤批量生產(chǎn)，晶體硅太陽電池的印刷不良率、絲網(wǎng)印刷碎片率均有顯著下降，而正 電極網(wǎng)版印刷壽命則得到有效提高。
【主權(quán)項】
1. 一種硅片表面微顆粒清除裝置，其特征在于：包括用于輸送硅片的輸送帶（1)以及 位于輸送帶末端的傳送轉(zhuǎn)盤（2)，所述傳送轉(zhuǎn)盤（2)上設(shè)置有多個沿圓周方向徑向排布的 卡口（3)，所述傳送轉(zhuǎn)盤（2)的轉(zhuǎn)動能夠使其中一個卡口正對輸送帶（1)，所述硅片能夠在 輸送帶（1)的輸送下傳送至正對輸送帶的卡口內(nèi)，所述傳送轉(zhuǎn)盤（2)的下方設(shè)置有能夠檢 測硅片是否送至傳送轉(zhuǎn)盤卡口內(nèi)的光敏傳感器（4)，所述光敏傳感器（4)連接PLC控制系 統(tǒng)，光敏傳感器（4)能夠?qū)z測信息傳輸?shù)絇LC控制系統(tǒng)，所述傳送轉(zhuǎn)盤（2)外設(shè)置有位于 傳送轉(zhuǎn)盤（2)上下兩側(cè)的吹掃裝置（5)，所述吹掃裝置（5)上排布有正對傳送轉(zhuǎn)盤的吹氣孔 (6)，所述傳送轉(zhuǎn)盤（2)和吹掃裝置（5)均連接PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)能夠控制 傳送轉(zhuǎn)盤（2)轉(zhuǎn)動，當(dāng)卡口旋轉(zhuǎn)至吹掃裝置之間時，能夠使PLC控制系統(tǒng)控制吹掃裝置對硅 片的正反兩面同時進(jìn)行吹掃。2. 按照權(quán)利要求1所述的硅片表面微顆粒清除裝置，其特征在于：所述傳送轉(zhuǎn)盤（2) 安裝于絲網(wǎng)印刷上料臺的后方。3. 按照權(quán)利要求1所述的硅片表面微顆粒清除裝置，其特征在于：所述傳送轉(zhuǎn)盤（2) 包括滾筒（7)和安裝在滾筒左右兩側(cè)的兩個筒形盤體（8)，所述卡口（3)為每個筒形盤體上 多個沿徑向方向設(shè)置的V形斷口。
【專利摘要】本實用新型公開了一種硅片表面微顆粒清除裝置。它包括輸送帶以及傳送轉(zhuǎn)盤，傳送轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有卡口，傳送轉(zhuǎn)盤的下方設(shè)置有光敏傳感器，光敏傳感器連接PLC控制系統(tǒng)，傳動轉(zhuǎn)盤外設(shè)置有吹掃裝置，吹掃裝置上排布有吹氣孔，傳動轉(zhuǎn)盤和吹掃裝置均連接PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)能夠控制傳送轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，當(dāng)卡口旋轉(zhuǎn)至吹掃裝置之間時，能夠使PLC控制系統(tǒng)控制吹掃裝置對硅片的正反兩面同時進(jìn)行吹掃。采用上述的結(jié)構(gòu)后，實現(xiàn)了晶體硅太陽電池絲網(wǎng)印刷過程硅片表面殘留微顆粒的有效清除，降低了因微顆粒殘留而導(dǎo)致的印刷不良、網(wǎng)版崩版、電池片批量隱裂等諸多負(fù)面影響，而且不會對硅片本身產(chǎn)生正向壓力，從而實現(xiàn)了電池制造生產(chǎn)良率提升、成本下降。
【IPC分類】H01L21/02, H01L31/18
【公開號】CN204614764
【申請?zhí)枴緾N201520081282
【發(fā)明人】姚劍
【申請人】晉能清潔能源科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年2月4日