硅片表面微颗粒清除装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 2046147 U (45)授权公告日(45)授权公告日 2015.09.02

(21)申请号 201520081282.2(22)申请日 2015.02.04

(73)专利权人晋能清洁能源科技有限公司

地址033000 山西省吕梁市文水县经济开发

区(72)发明人姚剑

(74)专利代理机构镇江京科专利商标代理有限

公司 32107

代理人夏哲华(51)Int.Cl.

H01L 21/02(2006.01)H01L 31/18(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

硅片表面微颗粒清除装置(57)摘要

本实用新型公开了一种硅片表面微颗粒清除装置。它包括输送带以及传送转盘，传送转盘上设置有卡口，传送转盘的下方设置有光敏传感器，光敏传感器连接PLC控制系统，传动转盘外设置有吹扫装置，吹扫装置上排布有吹气孔，传动转盘和吹扫装置均连接PLC控制系统，PLC控制系统能够控制传送转盘转动，当卡口旋转至吹扫装置之间时，能够使PLC控制系统控制吹扫装置对硅片的正反两面同时进行吹扫。采用上述的结构后，实现了晶体硅太阳电池丝网印刷过程硅片表面残留微颗粒的有效清除，降低了因微颗粒残留而导致的印刷不良、网版崩版、电池片批量隐裂等诸多负面影响，而且不会对硅片本身产生正向压力，从而实现了电池制造生产良率提升、成本下降。

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权 利 要 求 书

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1.一种硅片表面微颗粒清除装置，其特征在于：包括用于输送硅片的输送带(1)以及位于输送带末端的传送转盘(2)，所述传送转盘(2)上设置有多个沿圆周方向径向排布的卡口(3)，所述传送转盘(2)的转动能够使其中一个卡口正对输送带(1)，所述硅片能够在输送带(1)的输送下传送至正对输送带的卡口内，所述传送转盘(2)的下方设置有能够检测硅片是否送至传送转盘卡口内的光敏传感器(4)，所述光敏传感器(4)连接PLC控制系统，光敏传感器(4)能够将检测信息传输到PLC控制系统，所述传送转盘(2)外设置有位于传送转盘(2)上下两侧的吹扫装置(5)，所述吹扫装置(5)上排布有正对传送转盘的吹气孔(6)，所述传送转盘(2)和吹扫装置(5)均连接PLC控制系统，所述PLC控制系统能够控制传送转盘(2)转动，当卡口旋转至吹扫装置之间时，能够使PLC控制系统控制吹扫装置对硅片的正反两面同时进行吹扫。

2.按照权利要求1所述的硅片表面微颗粒清除装置，其特征在于：所述传送转盘(2)安装于丝网印刷上料台的后方。

3.按照权利要求1所述的硅片表面微颗粒清除装置，其特征在于：所述传送转盘(2)包括滚筒(7)和安装在滚筒左右两侧的两个筒形盘体(8)，所述卡口(3)为每个筒形盘体上多个沿径向方向设置的V形断口。

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说 明 书

硅片表面微颗粒清除装置

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技术领域

本实用新型涉及一种晶体硅太阳能电池片生产过程使用的辅助装置，具体地说是一种硅片表面微颗粒清除装置。

[0001]

背景技术

常规晶体硅太阳电池工艺流程通常包括如下工艺步骤:制绒→扩散→刻蚀

→PECVD→丝网印刷→烧结→测试。[0003] 在PECVD工艺段，为追求更高的电池转换效率，管式PECVD的使用愈趋普遍。但在管式PECVD工艺过程，硅片往往处于微颗粒较多的环境中。这些微颗粒的来源通常包括如下几方面：插片过程硅片与石墨舟卡点间的硬性碰撞、等离子体轰击过程引起的硅片表面损伤、冷热循环造成的陶瓷棒损坏等。经PECVD工艺处理，部分硅片表面将不可避免地带有少量微颗粒。在后续丝网印刷过程中，如不预先对硅片表面残留微颗粒进行有效清除，将引起印刷不良、网版崩版、电池片批量隐裂等一系列负面影响，从而导致生产良率下降、制造成本上升。

[0004] 针对PECVD后硅片表面微颗粒清除，晶体硅太阳电池制造行业中已有部分措施，如在上料前，采用手持式气对花篮内的硅片进行来回吹扫；上料过程，在硅片正上方加装吹气装置，对硅片表面进行垂直吹扫等。尽管如此，上述方法均存在明显的弊端。采用手持式气吹扫，主要弊端为：气压力难以保证，过大的初始气流可能导致电池片瞬间破裂，而过小的气流则不足以对硅片表面微颗粒进行有效清除；与此同时，采用手持气的方式在面对堆垛式丝网印刷上料的生产方式束手无策。上料过程表面垂直吹扫模式，因硅片本身很薄，吹扫气流流量将受到明显，但气流量如果过小，附着在硅片表面的微颗粒并不能得到清除；此外，垂直吹扫一次只能清除硅片的一个表面，硅片表面附着的微颗粒同样难以去除。

[0002]

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种既能有效清除硅片表面微颗粒，又不致

对晶体硅太阳电池生产有负面影响的硅片表面微颗粒清除装置。[0006] 为了解决上述技术问题，本实用新型的硅片表面微颗粒清除装置，包括用于输送硅片的输送带以及位于输送带末端的传送转盘，传送转盘上设置有多个沿圆周方向径向排布的卡口，传送转盘的转动能够使其中一个卡口正对输送带，硅片能够在输送带的输送下传送至正对输送带的卡口内，传送转盘的下方设置有能够检测硅片是否送至传送转盘卡口内的光敏传感器，光敏传感器连接PLC控制系统，光敏传感器能够将检测信息传输到PLC控制系统，传送转盘外设置有位于传送转盘上下两侧的吹扫装置，吹扫装置上排布有正对传送转盘的吹气孔，传送转盘和吹扫装置均连接PLC控制系统，PLC控制系统能够控制传送转盘转动，当卡口旋转至吹扫装置之间时，能够使PLC控制系统控制吹扫装置对硅片的正反两面同时进行吹扫。

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所述传送转盘安装于丝网印刷上料台的后方。

[0008] 所述传送转盘包括滚筒和安装在滚筒左右两侧的两个筒形盘体，所述卡口为每个筒形盘体上多个沿径向方向设置的V形断口。[0009] 采用上述的结构后，由于设置的带有卡口的传送转盘，位于传送转盘上下两侧的吹扫装置以及能够检测硅片是否送至传送转盘卡口内的光敏传感器和PLC控制系统，由此通过吹扫装置上排布的正对传送转盘的吹气孔对硅片上下对吹，实现了晶体硅太阳电池丝网印刷过程硅片表面残留微颗粒的有效清除，降低了因微颗粒残留而导致的印刷不良、网版崩版、电池片批量隐裂等诸多负面影响，而且不会对硅片本身产生正向压力，不对晶体硅太阳电池生产产生负面影响，从而实现了电池制造生产良率提升、成本下降。附图说明

图1为本实用新型硅片表面微颗粒清除装置的结构示意图；[0011] 图2为本实用新型中传送转盘和吹扫装置布局结构示意图。

[0010]

具体实施方式

[0012] 下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的硅片表面微颗粒清 除装置作进一步详细说明。[0013] 如图所示，本实用新型的硅片表面微颗粒清除装置，包括用于输送硅片的输送带1以及位于输送带末端的传送转盘2，传送转盘2安装于丝网印刷上料台的后方，丝网印刷台面前方，传送转盘2上设置有多个沿圆周方向径向排布的卡口3，传送转盘2的转动能够选择性地使其中一个卡口正对输送带1，硅片能够在输送带1的输送下传送至正对输送带的卡口内，传送转盘2的下方设置有能够检测硅片是否送至传送转盘卡口内的光敏传感器4，光敏传感器4连接PLC控制系统，光敏传感器4能够将检测信息传输到PLC控制系统；传送转盘2外设置有吹扫装置5，吹扫装置5设置有两个并相对设置，两个吹扫装置分别位于传送转盘2上下两侧，两个吹扫装置5上分别排布有正对传送转盘的吹气孔6，传送转盘2和两个吹扫装置5均连接PLC控制系统，光敏传感器4感应硅片位置，感应信息与PLC系统联动，PLC控制系统能够通过PLC指令控制传送转盘2转动，当卡口旋转至吹扫装置之间时，能够使PLC控制系统控制吹扫装置对硅片的正反两面同时进行吹扫，具体地说PLC控制系统能够控制吹扫装置(对流吹气装置)可以对电池片进行间歇吹气。[0014] 其中，本实用新型中所说的传送转盘2包括滚筒7和安装在滚筒左右两侧的两个筒形盘体8，卡口3为每个筒形盘体上多个沿径向方向设置的V形断口，通过每个筒形盘体上多个沿径向方向设置的V形断口设计形成多齿位传送转盘。[0015] 工作时，完成PECVD的硅片通过上料台进入丝网印刷线，在输送带(皮带)驱动下，硅片传送至传送转盘的一个卡口位置；在硅片进入传送转盘卡口的过程，硅片触发安装于其传送线路下方的光敏传感器，光敏传感器发出信号至PLC控制系统，PLC控制系统控制传送转盘进行转动，传送转盘传送到下一个齿位时，该齿位位于两个吹扫装置之间，PLC发出另一指令，安装在与该齿位平行的两个吹扫装置将向硅片表面进行气流对吹，进而将硅片表面的残留微颗粒予以清除；吹气时间由PLC指令控制，时间设定通常略短于单片电池片印刷所需的时间，一般设定为2.0-3.0秒，具体可基于单片印刷的周期进行相应调节。在

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说 明 书

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固定齿位停留预定时间，硅片完成表面微颗粒吹扫去除并随转盘继续转动。[0016] 由此可见，本实用新型通过传送转盘的应用，将硅片转动至与气流平行后再进行吹扫，气流受硅片截面阻挡，被劈为两股，实现硅片两个表面残留微颗粒的同时清除；此外，在吹气控制方面，通过PLC指令，将吹气模式设定为间歇吹气模式，有效降低气流量，节省成本。本实用新型的试验数据如下：[0017] 其中方案1、方案2为采用当前生产中现有装置的试验结果，方案3、方案4采用本实用新型装置的试验结果，具体对比结果如下：[0018] 方案1、花篮上料模式，进入丝网印刷前使用手持式气进行来回清扫，然后上料，进行丝网印刷生产，跟踪印刷不良率，正电极网版寿命，以及丝网印刷段碎片率。[0019] 方案2、花篮上料模式，进入丝网印刷前使用手持式气进行来回清扫，然后上料，在进入正电极印刷前，对硅片表面进行垂直气流吹扫，跟踪印刷不良率，正电极网版寿命，以及丝网印刷印刷段碎片率。[0020] 方案3、花篮上料模式、进入丝网印刷印刷台面前，采用上述装置对硅片表面进行气流吹扫，气流吹扫时间设定为2.0秒，跟踪印刷不良率，正电极网版寿命，以及丝网印刷段碎片率。

[0021] 方案4、花篮上料模式、进入丝网印刷印刷台面前，采用上述装置对硅片表面进行气流吹扫，气流吹扫时间设定为2.6秒，跟踪印刷不良率，正电极网版印刷寿命，以及丝网印刷段碎片率。[0022] 表1：不同方案下印刷不良率、网版寿命及丝网印刷段碎片率对比

[0023]

对比发现，采用本实用新型装置，晶体硅太阳电池生产过程的印刷不良及过程碎片率将得到有效下降，而丝网印刷所使用的网版寿命将得到有效提升；从上述实施例可以看出，本实用新型采用与硅片平行的对吹气流装置对硅片正、反两个表面同时进行微颗粒清除，同时采用间歇 吹气控制，在保证成本节约的同时，硅片表面残留的微颗粒得到有效清除。跟踪批量生产，晶体硅太阳电池的印刷不良率、丝网印刷碎片率均有显著下降，而正电极网版印刷寿命则得到有效提高。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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