[发明专利]一种硅片单面刻蚀装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的生产设备，尤其涉及一种硅片单面刻蚀装置。

背景技术

在光伏太阳能行业，太阳能电池的制造要经过制绒，扩散，刻蚀，镀膜，丝网印刷和烧结六大工序。其中，制绒和刻蚀属于化学刻蚀工艺。制绒的目的是要在硅片的正面形成有利于太阳光吸收的绒面；刻蚀的目的是要去掉硅片背面和侧面的PN结，但不能刻蚀硅片正面的PN结。因此，在太阳能电池的制造工艺中，尤其对于未来的高效太阳能电池，随着电池结构变得复杂，在一些工艺方案中需要对硅片的单面进行化学处理，但不能影响硅片的另外一面。

常用的单面刻蚀方法采用正面制备掩膜，然后让整块硅片浸泡在刻蚀液中，去掉硅片背面和侧面的PN结，再将正面的掩膜清洗掉，从而实现单面刻蚀的目的，但此种方法工序繁多，耗时长。

为此，已有部分技术人员对实现硅片单面刻蚀的装置进行开发研究。如中国专利CN 103805998 B公开了一种硅片湿法刻蚀设备及其刻蚀方法，硅片通过输送滚轮向前输送，反应液从硅片上方的储液盒的喷液孔均匀喷向通过其下方的硅片，使反应液在硅片表面溢流，提高了反应液与硅片的反应速率，又保证了刻蚀均匀性。然而将该技术方案应用到实际生产中，发现反应液对随着硅片表面流动且有部分反应液倒挂在硅片的正面，导致反应液与硅片正面的PN结反应，影响太阳能电池的性能，无法实现只对单面进行刻蚀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种硅片单面刻蚀装置，实现硅片单面刻蚀。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种硅片单面刻蚀装置，可控制硅片刻蚀速度和刻蚀深度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硅片单面刻蚀装置，包括刻蚀室，循环泵和药液管道；所述刻蚀室内设置一个用于承托硅片的旋转工作台，在旋转工作台上方设有喷淋装置；喷淋装置与药液管道连通，刻蚀室底部设有出水口，出水口与循环泵通过药液管道连通；

所述旋转工作台包括旋转驱动装置、抽真空装置和托板，所述托板与旋转驱动装置的转轴连接以使托板随转轴旋转而旋转，所述托板包括托板本体，空腔和真空吸附孔，空腔位于托板本体的内部，真空吸附孔与空腔相连且真空吸附孔贯穿至托板本体上表面，空腔与抽真空装置相连通。

作为所述硅片单面刻蚀装置的优选技术方案，所述喷淋装置包括储液器和喷头，储液器下部设置喷头。

作为所述硅片单面刻蚀装置的优选技术方案，所述喷淋装置包括喷淋管架和喷头，喷淋管架设有主管道和支管道，主管道一端与药液管道连接，另一端与若干条支管道连接，每一条支管道与若干个喷头相连。

作为所述硅片单面刻蚀装置的优选技术方案，喷头设有1-10个。

作为所述硅片单面刻蚀装置的优选技术方案，喷头按“一”字型排布、放射状排布或矩阵排布。

作为所述硅片单面刻蚀装置的优选技术方案，所述真空吸附孔设有1-20个。

作为所述硅片单面刻蚀装置的优选技术方案，所述刻蚀室选用的材质为金属、合金、塑料、石英和陶瓷中的一种。

作为所述硅片单面刻蚀装置的优选技术方案，所述旋转工作台设于刻蚀室的中心位置。

作为所述硅片单面刻蚀装置的优选技术方案，所述喷淋装置还设有用于调节喷头流速的流量控制阀。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明所述硅片单面刻蚀装置采用旋转工作台使得硅片旋转，同时通过喷淋装置在硅片上喷淋刻蚀液，落在硅片表面上的刻蚀液在离心力的作用下向外扩散铺满整个硅片表面，刻蚀液与硅片反应，实现刻蚀目的。刻蚀液在持续旋转的情况下最终被抛出硅片表面，由于刻蚀液是作平抛运动，因此不会向下流至硅片侧面和背面，确保只有硅片正面被刻蚀，解决了硅片单面化学刻蚀技术上的难题。通过调节刻蚀液喷淋的速度以及硅片旋转速度，可以控制刻蚀液与硅片侧面接触从而同时刻蚀硅片正面和侧面，以及可控制硅片表面刻蚀的深度和速度，可适用于不同刻蚀需求的产品，灵活性高。

另外，设备结构简单，制作成本低，易于实现量产。而且本发明采用所述硅片单面刻蚀装置进行刻蚀，刻蚀环境相对封闭和单一，刻蚀液未被其他杂质污染，利用循环泵等部件实现循环回收利用，可降低使用成本。

附图说明

图1是本发明一种硅片单面刻蚀装置的结构示意图；

图2是本发明一种硅片单面刻蚀装置所述托板的结构示意图；

图3是本发明一种硅片单面刻蚀装置所述真空吸附孔的分布示意图；

图4是本发明一种硅片单面刻蚀装置所述真空吸附孔的又一分布示意图；