[发明专利]一种镀膜石墨框的超声波清洗装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种太阳能电池硅片的清洗装置，尤其涉及硅片镀膜用石墨框的清洗装置。

背景技术：

在硅片表面制作减反射膜能减少光学损失和复合损失，提高太阳能电池的输出功率，目前，大规模生产的太阳能电池均采用平板式等离子体化学沉积法，即PECVD制作减反射膜。其化学沉积法的主要过程为：首先将一根铜管置于密闭的石英管中，石英管放入沉积源中，将沉积源抽真空，然后通入硅烷和氨气，铜管发射出微波，在特定温度条件下，硅烷和氨气反应生成氮化硅，氮化硅即为减反射膜的材料，由于电池片放置在石墨框架上并位于沉积源之中，在制膜过程中氮化硅向上慢慢沉积在电池片上，同时也会沉积在石墨框的表面上，在整个制膜过程中，必须向石英管内通入空气以降低铜管的温度，避免氮化硅沉积在铜管上，完成减反射膜的制作。

在整个制作减反射膜过程之后，附着石墨框上的氮化硅必须彻底清洗掉，目前，常用的清洗方法是将石墨框浸泡于浓度范围在5％～15％的氢氟酸溶液中，使氢氟酸与氮化硅反应，再用水冲洗，最后烘干。这种浸泡清洗方法的清除效果不好，很难清洗掉附着在石墨框边角处的氮化硅或其它杂物，同时所需浸泡的时间较长，清洗效率不高，生产所需的周转石墨框数量多，不仅一次投成本高，而且占地面积大。

发明内容：

为了更快更好地清除镀膜后的石墨框上所沉积的氮化硅等杂物，本发明提供了一种镀膜石墨框的超声波清洗装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种镀膜石墨框的超声波清洗装置，包括清洗槽、超声波振子安装框、超声波发生器、摆动承载框、支承轴、伞状齿轮、主动齿轮、伺服电机和电控部件，超声波发生器设置在超声波振子安装框内，超声波振子安装框设置在清洗槽的底部，摆动承载框通过支承轴安装在清洗槽内，支承轴一端伸出清洗槽外，在支承轴的伸出端装有伞状齿轮，主动齿轮安装在伺服电机的输出轴上，主动齿轮与伞状齿轮相啮合，超声波发生器和伺服电机均与电控部件电连接，超声波发生器和伺服电机由电控部件控制，电控部件控制伺服电机进行正反交潜转动，通过主动齿轮和伞状齿轮带动摆动承载框往复摆动。

由于在清洗槽的底部增设了超声波发生器，它发出超声波加速了附着在石墨框上氮化硅沉积层的松动，促使氮化硅与氢氟酸溶液反应。在清洗槽中增设能左右摆动的摆动承载框既增加了石墨框与氢氟酸溶液的接触，又能均化清洗槽内氢氟酸溶液的浓度，更利于氢氟酸溶液与氮化硅反应，实践表明，采用这种装置对镀膜后的石墨框进行清洗，清洗时间只有现有技术的1/3～1/2，不仅清洗速度快，而且清洗效果好，即使沾附在石墨框边角处的氮化硅或污物也能被快速清除，同时对石墨框表面无损伤，整个清洗过程操作者只要控制电控部件即可，不会接触到清洗液，对操作者无伤害，同时清洗液用量少，综合清洗成本大幅度下降，在生产过程中所需的周转石墨框只有现有技术的1/2。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为伺服电机、主动齿轮和伞状齿轮之间的连接传动示意图；

图中：1-清洗槽；2-超声波振子安装框；3-超声波发生器；4-摆动承载框；5-支承轴；6-伞状齿轮；7-主动齿轮；8-伺服电机；9-电控部件；10-石墨框。

具体实施方式：

根据附图详细说明本发明的具体实施方式：

如图1～2所示，一种镀膜石墨框的超声波清洗装置，包括清洗槽1、超声波振子安装框2、超声波发生器3、摆动承载框4、支承轴5、伞状齿轮6、主动齿轮7、伺服电机8和电控部件9，超声波发生器3设置在超声波振子安装框2内，超声波振子安装框2设置在清洗槽1的底部，摆动承载框4通过支承轴5安装在清洗槽1内，支承轴5一端伸出清洗槽1外，在支承轴5的伸出端装有伞状齿轮6，主动齿轮7安装在伺服电机8的输出轴上，主动齿轮7与伞状齿轮6相啮合，超声波发生器3和伺服电机8均与电控部件9电连接，超声波发生器3和伺服电机8由电控部件9控制，电控部件9控制伺服电机8进行正反交潜转动，通过主动齿轮7和伞状齿轮6带动摆动承载框4作恒速往复摆动。

本发明的工作过程如下：

在清洗槽1中加入浓度为5％～15％的氢氟酸溶液，将待清洗的石墨框10放在摆动承载框4上，通过电控部件9使超声波发生器3通电工作，浸泡5～8分钟后启动伺服电机8，使伺服电机8进行定角度的正反交潜转动，通过主动齿轮7驱动伞状齿轮6作正反交潜转动，由于伞状齿轮6固定安装在支承轴5上，摆动承载框4也固定在支承轴5上，伞状齿轮6的正反角度交潜转动则带动摆动承载框4在清洗槽1中左右摆动，超声波发生器3发出的超声波能加快附着在石墨框10上的氮化硅沉积物松动，并促使氮化硅与氢氟酸溶液反应，摆动承载框4在清洗槽1中的左右摆动增加了石墨框10与氢氟酸溶液的接触，同时能均化清洗槽1内氢氟酸溶液的浓度，更利于氢氟酸溶液与氮化硅反应，实践表明，采用这种装置对镀膜石墨框进行清洗，清洗时间只有现有技术的1/3～1/2，不仅速度快，而且清洗效果好，即使沾附在石墨框10边角处的氮化硅或污物也能被清除，同时对石墨框10表面无损伤，整个清洗过程操作者只要控制电控部件9即可，不接触清洗液，对操作者无伤害，同时清洗液用量少，综合清洗成本大幅度下降，在生产过程中所需的周转石墨框只有现有技术的1/2。