基板清洗装置的制作方法

1.本实用新型涉及光伏电池制造领域，尤其涉及基板清洗装置。


背景技术：

2.高效太阳能电池制造领域需要高洁净的硅片表面，提高硅片表面的洁净度可以降低硅片表面的少子复合，得到更高的开路电压和填充因子，电池的电流也可以得到少量提升，最终得到更高的电池效率。另外太阳电池制造过程中还有多道高温工艺，如果硅片表面存在污染，在高温过程中污染会扩散到硅片内部，对硅片的体寿命和结区都会产生严重影响，降低电池的开路电压和填充因子。特别是钝化发射极和背面电池(passivated emitter and rear cell，perc)，topcon电池以及异质结(heterojunctiontechnology，hjt)电池，随着电池效率的不断提升，清洗工艺变得越来越重要。
3.传统的清洗工艺是用双氧水和盐酸组成的水溶液去除溶液中的金属离子，用碱类物质，例如koh或氨水来混合双氧水组成的水溶液去除硅片表面的有机污染。但是双氧水本身非常容易分解，储存不易，一旦受热或光照浓度会迅速降低，造成工业生产的不稳定，另一方面，双氧水在清洗工艺中消耗量巨大，与之相应的盐酸或碱的消耗量也非常可观，成本巨大，且废液处理难度大。
4.使用含臭氧的盐酸溶液清洗硅片，由于废液中仅含有未完全反应的臭氧和盐酸，能够确保良好清洗效果的同时降低废液处理成本。公开号为cn202700379u和cn206051586u的中国专利公开的一体化水处理臭氧机如应用于硅片清洗，因为臭氧水中溶解有过量的臭氧和氧气，会在臭氧水箱中缓慢析出，附着在水箱壁和硅片上，特别是硅片表面一时有气泡附着，硅片表面的污染不易去除，在后续的工艺过程中外观会有白点产生。
5.因此，有必要开发新型的基板清洗装置以解决现有技术中存在的上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种基板清洗装置，确保在基板清洗过程中基板表面不容易产生气泡和附着，可以实现高质量的臭氧清洗。
7.为实现上述目的，本实用新型的基板清洗装置包括臭氧发生装置、清洗装置、混液管路和射流泵送装置；所述混液管路包括沿竖直方向设置的倒置u型管，以及分别连接所述倒置u型管的两个开口端，且均沿水平方向设置的第一水平细管和第二水平细管；所述射流泵送装置设置于所述第一水平细管并连接所述清洗装置和所述臭氧发生装置，以从所述清洗装置中输出液体后，将所述臭氧发生装置产生的包含臭氧的混合气体与所述液体混合形成气液混合物并经所述倒置u型管和所述第二水平细管输送至所述清洗装置；所述倒置u型管的直径为5
‑
15厘米，沿水平方向的长度为5
‑
30厘米，沿竖直方向的高度为30
‑
120厘米，以确保所述臭氧在进入所述清洗装置前能够充分溶解于所述液体。
8.本实用新型的有益效果在于：所述基板清洗装置的混液管路包括沿竖直方向设置的倒置u型管，所述倒置u型管的两个开口端分别连接沿水平方向设置的第一水平细管和第
二水平细管，所述射流泵送装置设置于所述第一水平细管并连接所述清洗装置和所述臭氧发生装置，以从所述清洗装置中输出液体后，将所述臭氧发生装置产生的包含臭氧的混合气体与所述液体混合形成气液混合物并经所述倒置u型管和所述第二水平细管输送至所述清洗装置；所述倒置u型管的直径为5
‑
15厘米，沿水平方向的长度为5
‑
30厘米，沿竖直方向的高度为30
‑
120厘米，以确保所述臭氧在进入所述清洗装置前能够充分溶解于所述液体，从而确保在基板清洗过程中基板表面不容易产生气泡和附着，可以实现高质量的臭氧清洗。
9.优选的，所述第一水平细管和所述第二水平细管的直径均为5
‑
15毫米，长度均为5
‑
20厘米。其有益效果在于：确保所述臭氧在进入所述清洗装置前能够充分溶解于所述液体。
10.进一步优选的，所述第一水平细管的长度和所述第二水平细管的长度相同或不同。
11.进一步优选的，所述第一水平细管的直径和所述第二水平细管的直径相同或不同。
12.优选的，所述倒置u型管由相对且沿竖直方向设置的两个竖直粗管以及连通两个所述竖直粗管并沿水平方向设置的水平粗管相接而成，所述第一水平细管和所述第二水平细管分别连通两个所述竖直粗管，所述水平粗管的长度为5
‑
30厘米，两个所述竖直粗管的高度均为30
‑
120厘米。其有益效果在于：确保所述臭氧在进入所述清洗装置前能够充分溶解于所述液体。
13.进一步优选的，两个所述竖直粗管的高度相同或不同。
14.进一步优选的，两个所述竖直粗管和所述水平粗管的直径相同或不同。
15.优选的，所述射流泵送装置包括射流装置和液体泵送装置；所述液体泵送装置的两端分别连接所述清洗装置和所述第一水平细管，以从所述清洗装置向所述第一水平细管提供所述液体；所述射流装置设置于所述第一水平细管并连接所述臭氧发生装置，以将所述包含臭氧的混合气体与所述液体混合形成气液混合物并经所述倒置u型管和所述第二水平细管输送至所述清洗装置。其有益效果在于：确保所述臭氧在进入所述清洗装置前能够充分溶解于所述液体。
16.进一步优选的，所述射流装置包括文丘里射流器，所述液体泵送装置包括循环泵。
17.进一步优选的，还包括连接所述倒置u型管顶端的臭氧分解装置，以接收所述气液混合物中的气体。
18.优选的，还包括与所述臭氧发生装置相互连通的冷却装置，以通过降低所述臭氧发生装置的温度来提高所述混合气体中的臭氧浓度。
附图说明
19.图1为本实用新型的基板清洗装置的工作状态示意图。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实
施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
21.为解决现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供了一种基板清洗装置。
22.图1为本实用新型的基板清洗装置的工作状态示意图。
23.图1所示的基板清洗装置包括臭氧发生装置1、清洗装置7，由倒置u型管4、第一水平细管3和第二水平细管8组成的混液管路，以及射流泵送装置(图中未标示)。
24.具体的，所述倒置u型管4沿竖直方向设置，所述第一水平细管3和所述第二水平细管8分别连接所述倒置u型管4的两个开口端，且均沿水平方向设置。
25.具体的，所述臭氧发生装置1接收外界输入的氧气产生包含臭氧和氧气的混合气体，所述射流泵送装置(图中未标示)设置于所述第一水平细管3并连接所述清洗装置7和所述臭氧发生装置1，以从所述清洗装置7中输出液体后，将所述混合气体与所述液体混合形成气液混合物并经所述倒置u型管4和所述第二水平细管8输送至所述清洗装置7。
26.具体的，经所述射流泵送装置(图中未标示)的混合作用后，所述混合气体中的绝大部分臭氧溶解于所述液体中并进入所述清洗装置7。
27.更具体的，参照图1，所述射流泵送装置(图中未标示)包括射流装置(图中未标示)和液体泵送装置2；所述液体泵送装置2的两端分别连接所述清洗装置7和所述第一水平细管3，以从所述清洗装置7向所述第一水平细管3提供所述液体；所述射流装置(图中未标示)设置于所述第一水平细管3并连接所述臭氧发生装置1，以将所述混合气体与所述液体混合形成气液混合物并经所述倒置u型管4和所述第二水平细管8输送至所述清洗装置7。
28.一些实施例中，所述射流装置为文丘里射流器，文丘里射流器在所述第一水平细管3的设置方式为本领域技术人员的常规技术手段，在此不做赘述。
29.一些实施例中，所述液体泵送装置2为循环泵。具体为臭氧水循环泵，在所述第一水平细管3和所述清洗装置7之间的具体设置方式为本领域技术人员的常规技术手段，在此不做赘述。
30.一些实施例中，参照图1，图1所示的基板清洗装置还包括连接所述倒置u型管4顶端的臭氧分解装置6，以接收所述气液混合物中的气体。具体的，所述混合气体中的绝大部分臭氧溶解于所述液体中并进入所述清洗装置7的过程中，氧气和未溶解的臭氧进入所述臭氧分解装置6进行分解处理，以排出氧气。
31.参照图1，所述倒置u型管4的直径为5
‑
15厘米，沿水平方向的长度为5
‑
30厘米，沿竖直方向的高度为30
‑
120厘米，以确保所述臭氧在进入所述清洗装置前7能够充分溶解于所述液体，从而确保在基板清洗过程中基板表面不容易产生气泡和附着，可以实现高质量的臭氧清洗。
32.一些实施例中，所述倒置u型管4由相对且沿竖直方向设置的两个竖直粗管以及连通两个所述竖直粗管并沿水平方向设置的水平粗管相接而成。参照图1，相对且沿竖直方向设置的两个竖直粗管为第一竖直粗管41和第二竖直粗管42，所述第一水平细管3和所述第二水平细管8分别连通所述第一竖直粗管41和所述第二竖直粗管42，水平粗管43的长度为
5
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30厘米，所述第一竖直粗管41和所述第二竖直粗管42的高度均为30
‑
120厘米，确保绝大部分所述臭氧在进入所述清洗装置7前能够充分溶解于所述液体。
33.一些实施例中，所述第一水平细管3和所述第二水平细管8的直径均为5
‑
15毫米，长度均为5
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20厘米，确保所述臭氧在进入所述清洗装置前能够充分溶解于所述液体。
34.一些实施例中，所述第一水平细管3的长度和所述第二水平细管8的长度相同或不同。
35.一些实施例中，所述第一水平细管3的直径和所述第二水平细管8的直径相同或不同。
36.一些实施例中，所述第一竖直粗管41和所述第二竖直粗管42的高度相同或不同。
37.一些实施例中，所述第一竖直粗管41和所述第二竖直粗管42的任意一个的直径和所述水平粗管43的直径相同或不同。
38.一些实施例中，参照图1，图1所示的基板清洗装置还包括与所述臭氧发生装置1相互连通的冷却装置5，以通过降低所述臭氧发生装置1的温度来提高所述混合气体中的臭氧浓度。
39.一些具体的实施例中，所述臭氧发生装置1通入干燥的氧气并配合所述冷却装置5使用，产生的混合气体中的臭氧浓度可高达100
‑
400克/牛顿.立方米。
40.虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。