專利名稱：用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加熱裝置和方法，尤其是一種用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置 和方法。
背景技術：
單晶硅片是制造太陽電池的重要材料，在太陽電池的生產(chǎn)過程中，需要將切割后 的單晶硅片去除因切割出現(xiàn)的損傷層并在單晶硅片表面制造絨面，使得單晶硅片可以較好 的吸收太陽光熱?，F(xiàn)有技術中制造單晶硅片絨面和去除損傷層的方法主要是將切割工序后 的單晶硅片放入堿性或酸性處理水池中，然后通過加熱裝置給處理水池加熱，當處理水池 溫度達到一定溫度后，一般是80°C，單晶硅片表面開始發(fā)生化學變化，切割工序造成的損傷 層開始脫落并且單晶硅片表面開始出現(xiàn)小的凸起，當這些小的凸起覆蓋整個單晶硅片表面 時，單晶硅片的絨面也就形成。所以為了要制得完整的絨面就必須使得處理水池中單晶硅 片表面各個點受熱均勻，但現(xiàn)有技術中的加熱裝置用三根加熱管進行加熱，由于液體的熱 傳導速率比較慢，造成距加熱管近的地方溫度高，遠的地方溫度低，而處理水池不同地方溫 度一般有1 3攝氏度的溫度差別，這就使得在一定的時間內(nèi)，在溫度適宜的地方，硅片絨 面已經(jīng)制成，而其他地方由于溫度不夠絨面還未形成，進而不僅造成制絨時間的延長和化 學品的消耗，而且也使得制成硅片的機械強度減少及后續(xù)工序中鋁苞的增多，進而硅片報 廢率增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術中不能給處理水池中的單晶硅片均勻加熱的問題，本發(fā)明實施 例提供一種用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置，該裝置不僅增加了加熱管的密度，而且可 以連續(xù)控制水溫，使槽體不同地方溫度只有0. 5 1°C的差別，從而可以顯著提高整個處理 水池溫度的均勻性。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例提供了一種用于制造單晶硅片絨面的加熱 裝置，所述裝置包括電源端、開關和設置在處理水池中的數(shù)個加熱管，所述加熱裝置還包括 移相調(diào)壓模塊和溫度控制器，所述移相調(diào)壓模塊通過所述開關與電源端相連，所述溫度控 制器上的溫度傳感器設置于所述處理水池中，用于檢測所述處理水池中的水溫，所述溫度 控制器將所述溫度傳感器測得的水溫模擬值轉(zhuǎn)變成水溫數(shù)字值并計算所述水溫數(shù)字值對 應的電流值，輸出所述電流值至所述移相調(diào)壓模塊，所述移相調(diào)壓模塊計算所述電流值對 應的電壓值并輸出所述電壓值大小的電壓至每個加熱管中，以使所述加熱管根據(jù)所述電壓 發(fā)熱。本發(fā)明還提供一種用于制造單晶硅片絨面的方法，包括，檢測放置有所述單晶硅 片的處理水池中的水溫值；將所述水溫值轉(zhuǎn)換為數(shù)字參數(shù)并計算所述數(shù)字參數(shù)對應的電流 值；計算所述電流值對應的等效電壓值并根據(jù)所述電壓值給所述處理水池加熱。本發(fā)明實施例的有益效果在于可以對處理水池中制絨液體的溫度進行精確控制，使得單晶硅片上各點受熱均勻，從而縮短了制絨時間，減少了硅片減薄量，并且相應的化學品使用量和電能損耗也大大減少。


圖1為本發(fā)明實施例一用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置的結(jié)構框圖。圖2為實施例二中對應表1處理水池內(nèi)各個點的分布圖。圖3為實施例三用于制造單晶硅片絨面的方法的示意流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。本發(fā)明實施例為一種對單晶硅片制絨處理水池中的溶液進行加熱的技術，在所述 處理水池中放置有數(shù)個加熱管，通過連續(xù)的檢測水溫，從而給加熱管提供合適的加熱功率， 使得處理水池中的水溫一直保持在制造單晶硅片絨面的理想溫度，也保證了單晶硅片上各 個點受熱均勻。實施例一、如圖1所示，本實施例中的用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置包括電源端1、開關 2、移相調(diào)壓模塊3、溫度控制器4和加熱管5，所述移相調(diào)壓模塊3通過開關2與電源端1 連接，從而通過開關2的閉合或斷開控制供電，所述溫度控制器4上設置有溫度傳感器41， 可以放在處理水池中檢測水溫，所述移相調(diào)壓模塊3的輸入端與所述溫度控制器4的輸出 端連接，所述移相調(diào)壓模塊3的輸出端與數(shù)個所述相同規(guī)格的加熱管5統(tǒng)一連接，所述數(shù)個 相同規(guī)格的加熱管5被放置在所述處理水池中。當所述處理水池中放置有單晶硅片進行 絨面制造時，將所述加熱裝置的電源端接上電源，閉合開關后，此時移相調(diào)壓模塊3輸出的 是全功率的電源電壓，因為此時的水溫是常溫，所以溫度控制器4輸出一個對應常溫水溫 的一個電流值至所述移相調(diào)壓模塊3，所述移相調(diào)壓模塊3計算所述電流值對應的電壓值， 即此時應該是電源電壓值，此時移相調(diào)壓模塊3輸出的是全功率的電源電壓至數(shù)個加熱管 5中，使得加熱管5共同發(fā)熱使水溫升高。當加熱到接近標準溫度后，就不能通過全功率的 電源電壓進行后續(xù)加熱，所以必須降低電壓。此時所述溫度控制器4通過溫度傳感器41檢 測水溫，并根據(jù)檢測的值計算相應的控制電流值(此時的控制電流值必定與常溫時傳輸?shù)?電流值不同)，發(fā)送所述控制電流至所述移相調(diào)壓模塊3，所述移相調(diào)壓模塊3則根據(jù)輸入 的電流值計算所述電流值對應的電壓值并輸出所述電壓值大小的電壓至每個加熱管中，以 使所述加熱管5根據(jù)所述電壓降低發(fā)熱量，以使水溫平緩上升至制造單晶硅片絨面標準溫 度。由于處理水池中有數(shù)個加熱管5，所以整個處理水池的各點溫度也應該幾乎是相同的， 所以單晶硅片上各個點的受熱也是幾乎相等的，故硅片上各點化學腐蝕速率相同，使得制 得的單晶硅片絨面質(zhì)量較高。上述實施例中為了更好的使處理水池均勻受熱，進而使得處理水池中的單晶硅片 上各個點的受熱幾乎相等，可以將所述加熱管5均制作成U型，并相互等距的放置在所述處 理水池中。例如一般在標準處理水池(長X寬X高=700X680X600毫米)中等距擺放 18支U型加熱管5。實施例二、
本實施例以實施例一為例，通過數(shù)字參數(shù)來詳細說明。在放置有單晶硅片的NaOH 標準處理水池(長X寬X高700 X 680 X 600毫米)中等距擺放18支U型加熱管5，這些 U型加熱管的輸入端均與移相調(diào)壓模塊3的輸出端連接，所述移相調(diào)壓模塊3通過開關2與 電源端1相連。溫度控制器4輸出4 20mA連續(xù)的電流信號作為移相調(diào)壓模塊3的輸入信 號，控制移相調(diào)壓模塊3的輸出電壓，而所述移相調(diào)壓模塊3可根據(jù)輸入的4 20mA中任 意值計算出等效電壓值，并根據(jù)所述等效電壓值控制輸入加熱管5理想的電壓來加熱。當 電源端1接上380V正弦交流電后，閉合開關2，此時由于NaOH標準處理水池中的水溫是常 溫20°C，所以溫度控制器4根據(jù)檢測到的水溫模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值后再計算這個數(shù)字值對 應的電流值，這時電流值應該近似為20mA，輸出所述20mA電流信號至移相調(diào)壓模塊3，所述 移相調(diào)壓模塊3計算所述20mA電流的等效電壓，此時的等效電壓應為380V，所以所述移相 調(diào)壓模塊3輸出380V的電壓至每個U型加熱管5中，使得所述的U型加熱管5以最大功率 進行加熱。當處理水池中的水溫接近單晶硅片制絨的標準溫度80°C時，溫度控制器4在檢 測到的水溫模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值后再計算這個數(shù)字值對應的電流值，這時電流值為6mA，輸 出所述6mA電流信號至移相調(diào)壓模塊3，所述移相調(diào)壓模塊3計算所述6mA電流的等效電 壓，此時的等效電壓為10V，所以所述移相調(diào)壓模塊3輸出IOV的電壓至每個U型加熱管5 中，使得所述的U型加熱管5以保溫功率進行加熱。此時單晶硅片表面開始變化，前段工序 中因切割造成的損傷層開始脫落并且硅片表面開始均勻出現(xiàn)腐蝕形成的凸起，漸漸當單晶 硅片整個表面都被凸起覆蓋時，所述的絨面也就形成了。圖2為本實施例中處理水池內(nèi)各個溫度測量點的分布圖，而表1為圖2中各個點 對應的溫度值，由此可以看出使用本裝置后，處理水池內(nèi)各個點的溫度幾乎相同，誤差在 0.5°C左右，遠低于采用現(xiàn)有技術的加熱裝置時各點的溫度差值，這不僅不會影響單晶硅制 絨的質(zhì)量，而且大大降低制絨時間和化學品的消耗。而現(xiàn)有技術中各個點的溫度值則相差 較大，有些甚至都不到標準制絨溫度，所以這勢必會影響單晶硅制絨的質(zhì)量。 表 1需要說明的是本實施例中的移相調(diào)壓模塊3是根據(jù)占空比來計算等效電壓的，即 可以對交流電中的單個相位進行控制，使得每個加熱管都能獲得相同的電壓，進而使得處 理水池內(nèi)的加熱更加均勻，保證了單晶硅片制絨的質(zhì)量。實施例三
本實施例為一種用于制造單晶硅片絨面的方法，如圖3所示，所述方法包括301、檢測放置有所述單晶硅片的處理水池中的水溫值；302、將所述水溫值轉(zhuǎn)換為數(shù)字參數(shù)并計算所述數(shù)字參數(shù)對應的電流值；303、計算所述電流值對應的等效電壓值并根據(jù)所述電壓值給所述處理水池加熱。本發(fā)明實施例中，先檢測放置有所述單晶硅片的處理水池中的水溫，再獲得所述 水溫對應的電流值，最后根據(jù)所述電流值計算等效電壓值并根據(jù)所述電壓值給所述處理水 池加熱。這種方法可以通過實時檢測的參數(shù)連續(xù)的提供理想的加熱電壓參數(shù)，使得處理水 池內(nèi)的溫度可以一直保持在理想的制絨溫度，使溫度保持在比較穩(wěn)定的范圍，有效保證了 單晶硅片制絨的質(zhì)量。當然，以上所述實施例是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普 通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置，包括電源端、開關和設置在處理水池中的數(shù)個加熱管，其特征在于，所述加熱裝置還包括移相調(diào)壓模塊和溫度控制器，所述移相調(diào)壓模塊通過所述開關與電源端相連，所述溫度控制器上的溫度傳感器設置于所述處理水池中，用于檢測所述處理水池中的水溫，所述溫度控制器將所述溫度傳感器測得的水溫模擬值轉(zhuǎn)變成水溫數(shù)字值并計算所述水溫數(shù)字值對應的電流值，輸出所述電流值至所述移相調(diào)壓模塊，所述移相調(diào)壓模塊計算所述電流值對應的電壓值并輸出所述電壓值大小的電壓至每個加熱管中，以使所述加熱管根據(jù)所述電壓發(fā)熱。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置，其特征在于，所述設置 在處理水池中的加熱管均為U型，并相互等距的設置在所述處理水池中。
3.一種用于制造單晶硅片絨面的方法，其特征在于，包括，檢測放置有所述單晶硅片的 處理水池中的水溫值；將所述水溫值轉(zhuǎn)換為數(shù)字參數(shù)并計算所述數(shù)字參數(shù)對應的電流值； 計算所述電流值對應的等效電壓值并根據(jù)所述電壓值給所述處理水池加熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造單晶硅片絨面的加熱裝置和方法，所述加熱裝置包括電源端、開關和設置在處理水池中的數(shù)個加熱管，所述加熱裝置還包括移相調(diào)壓模塊和溫度控制器，所述移相調(diào)壓模塊通過所述開關與電源端相連，所述溫度控制器上的溫度傳感器設置于所述處理水池中，用于檢測所述處理水池中的水溫，所述溫度控制器將所述溫度傳感器測得的水溫模擬值轉(zhuǎn)變成水溫數(shù)字值并計算所述水溫數(shù)字值對應的電流值，輸出所述電流值至所述移相調(diào)壓模塊，所述移相調(diào)壓模塊計算所述電流值對應的電壓值并輸出所述電壓值大小的電壓至每個加熱管中。本發(fā)明還提出一種利用上述加熱裝置進行硅片絨面制造的方法。利用本發(fā)明的加熱裝置及制造方法，可以穩(wěn)定控制水溫，顯著提高整個處理水池溫度的均勻性，提高硅片表面制絨質(zhì)量，并降低制絨時間及節(jié)省化學溶液的使用量。
文檔編號G05D23/20GK101840956SQ20091012719
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月17日 優(yōu)先權日2009年3月17日
發(fā)明者李春強, 王廣軍 申請人:洛陽尚德太陽能電力有限公司;無錫尚德太陽能電力有限公司