CN102916075A - 一种制绒深度稳定的方法 - Google Patents

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张若华
杨乐
陆宇峰
姚猛
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Abstract

本发明公开了一种制绒深度稳定的方法，NIAK机台的在制绒槽中部设置前粗后细的多喷嘴管道，所述多喷嘴管道上的喷嘴从前到后喷出液体的高度相同。本发明采用通过多喷嘴管道均匀的喷入制绒槽的各点，带动制绒槽中各处溶液的交换、循环；制绒槽中不再有层流现象，使NOx在制绒槽中均匀分布，制绒深度波动较小，使制绒深度稳定。

Description

一种制绒深度稳定的方法
技术领域
本发明涉及一种多晶太阳能电池的制造工艺，具体涉及一种制绒深度稳定的方法。
背景技术
现在的多晶太阳能电池制造工艺中，制绒工艺是关键的一步，制绒的好坏直接关系着电池片的外观和性能。制绒深度的稳定是后段工序的基础，如果制绒深度不稳定，会影响扩散方阻的片内均匀性和方阻波动；还会导致镀膜膜厚波动较大，偏薄发红或偏厚发白，影响电池片的外观，并且制绒波动较大，绒面和烧结温度不匹配，会导致电池片烧结后出现铝包，所以控制制绒深度的稳定至关重要，制绒深度的稳定是后续工序做好的基础。
多晶硅片制绒采用酸腐蚀，酸腐蚀液为HF、HNO3和去离子水按一定比例混合而成，其中HNO3为强氧化剂，在反应中提供反应所需要的空穴；HF 的作用是与反应的中间产物SiO2反应生成络合物H2SiF6以促进反应进行；水对反应起缓冲作用；反应中还会生成少量HNO2，它能促进反应的发生，因此这是一种自催化反应, HNO2的量达到饱和后反应的速率会非常稳定。
由于HF、HNO3和去离子水的混合液发生了多种配比的化学反应，如下：
Si+2HNO3+6HF=H2SiF6+2HNO2+2H2O                   （1）
3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO+8H2O                  （2）
3Si+2HNO3+18HF=3H2SiF6+2NO+4H2O+3H2               （3）
5Si+6HNO3+30HF=5H2SiF6+2NO2+4NO+10H2O+3H2          （4）
过程的中间产物HNO2起到自催化作用，如果生产过程中不能保持稳定的话，会影响到整个反应，制绒深度波动较大。
RENA新型NIAK机台溶液由溶液罐循环进制绒槽的过程中，由于循环是层流，产生的NOx主要集中在制绒槽上部，下部比较少，这样溶液就形成了许多浓度不同的氮氧化物层，仅仅只有上层是饱和的，但也溶液挥发，被排风抽走，短时间不放片制绒，不能持续产生NOx，和多晶硅片反应的上部溶液中的NOx的量急剧减少，制绒深度也会急剧下降，影响制绒的稳定性。
NIAK机台的原溶液循环设计为溶液由罐通过喷头喷入制绒槽内，但由于溶液为层流，多晶硅片进入制绒槽只和上层溶液反应，反应产生的NOx主要富集在上层溶液中，下层溶液中NOx浓度较小，且各层溶液交换很少，此种情况下如果不连续放片，就不能持续产生NOx，表层中的NOx很容易挥发，导致多晶硅片在和溶液反应时，NOx含量较少，制绒深度急剧下降，此种循环设计在放片速度不能完全均速的情况下，制绒深度波动较大。
发明内容
发明目的：是针对现有技术存在的不足，提供了一种制绒深度稳定的方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种制绒深度稳定的方法，NIAK机台的的在制绒槽中部设置前粗后细的多喷嘴管道，所述多喷嘴管道上的喷嘴从前到后喷出液体的高度相同。
本发明采用通过多喷嘴管道均匀的喷入制绒槽的各点，带动制绒槽中各处溶液的交换、循环；制绒槽中不再有层流现象，使NOx在制绒槽中均匀分布，不连续放片的时候由于制绒槽中各处的NOx相同且都处于饱和，此时从溶液中挥发出的氮氧化物的量不足以改变溶液成分，制绒深度波动较小，使制绒深度稳定。
本发明中所述多喷嘴管道上喷嘴喷嘴的位置位于传送滚轮的正下方；喷嘴和多喷嘴管道管道体之间安装限流圈来调节各道喷嘴喷出液体的高度，正好喷在传送滚轮上，不直接喷到硅片上，保证了多晶硅片制绒的稳定性、均匀性。
有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明采用通过多喷嘴管道均匀的喷入制绒槽的各点，带动制绒槽中各处溶液的交换、循环；制绒槽中不再有层流现象，使NOx在制绒槽中均匀分布，不连续放片的时候由于制绒槽中各处的NOx相同且都处于饱和，此时从溶液中挥发出的氮氧化物的量不足以改变溶液成分，制绒深度波动较小，使制绒深度稳定。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图2为现有技术中换液周期的示例图。
图3为本实施例中换液周期的示例图。
图4为现有技术与本发明对比示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例
如图1所述的一种制绒深度稳定的方法，在NIAK机台的在制绒槽1中部设置前粗后细的多喷嘴管道2，所述多喷嘴管道上的喷嘴3从前到后喷出液体的高度相同；所述多喷嘴管道2上喷嘴3喷嘴的位置位于传送滚轮5的正下方；喷嘴和多喷嘴管道2管道体之间安装限流圈来调节各道喷嘴喷出液体的高度，正好喷在传送滚轮5上，不直接喷到硅片上。
如图2为现有技术中一个换液周期的示例图；一个换液周期生产796组硅片中有8组减重超控制线，555组制绒深度在3.5 ～3.7，占69.7%；
图3为本发明一个换液周期的示例图；一个换液周期524组中没有超控制线的，其中428组制绒深度在3.5 ～3.7 之间，占81.68%。 
现有技术中平均2～3组就需工艺调节一次；本发明中一旦稳定基本不需要调节。 
现有技术中，2.1m/min的带速下待机5min减重下降了0.08g。 
本实施例中2.1m/min的带速下待机5min减重下降0.01g；2.28m/min的带速下减重下降0.02g，明显优于现有技术，保证了后续工序的稳定和电池性能的提高（如图3）。

Claims (2)

1.一种制绒深度稳定的方法，其特征在于：NIAK机台的在制绒槽（1）中部设置前粗后细的多喷嘴管道（2），所述多喷嘴管道上的喷嘴（3）从前到后喷出液体的高度相同。
2.根据权利要求1所述的一种制绒深度稳定的方法，其特征在于：所述多喷嘴管道（2）上喷嘴（3）喷嘴的位置位于传送滚轮（5）的正下方；喷嘴和多喷嘴管道（2）管道体之间安装限流圈来调节各道喷嘴喷出液体的高度，正好喷在传送滚轮（5）上，不直接喷到硅片上。
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