專利名稱：補液裝置及包括該補液裝置的太陽電池片的濕法刻蝕系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于太陽電池技術領域，具體涉及一種太陽電池片的濕法刻蝕系統，尤其涉及該濕法刻蝕系統的補液裝置。
背景技術：
由于常規能源供給的有限性和環保壓力的增加，目前世界上許多國家掀起了開發利用太陽能和可再生能源的熱潮，太陽能利用技術得到了快速的發展，其中利用半導體的光生伏特效應將太陽能轉變為電能的利用越來越廣泛。而太陽電池就是其中最為普遍被用來將太陽能轉換為電能的器件。太陽電池是通過太陽電池片(例如單晶硅太陽電池片)經過濕法刻蝕工藝等步驟后制成的，例如，制絨工藝和刻蝕去邊工藝等濕法刻蝕工藝。為保證太陽電池的成品率，在·濕法刻蝕多批太陽電池片時，需要保持濕法刻蝕液的各成分的濃度以及體積基本恒定。因此，通常地，現有的太陽電池片的濕法刻蝕系統都設置有自動補液裝置。圖I所示為現有技術的太陽電池片的濕法刻蝕系統的結構示意圖。濕法刻蝕系統100包括反應槽150、自動補液裝置130和集中供液裝置110 ;反應槽150中置放大量反應溶液，太陽電池片可以分批地置放于反應槽150中進行刻蝕；自動補液裝置130用于向反應槽150補充某一種藥液，通常地，反應溶液是通過多種藥液與水混合形成，因此，自動補液裝置130可以根據藥液成分相應設置為多個(圖中未示出)；集中供液裝置110用于向每個自動補液裝置130補充相應的藥液。如圖I所示，自動補液裝置130包括補液容器131、液位管133以及朝下設置的自動加液管139，液位管133與補液容器131相連通，從而補液容器131中藥液的液位可以在液位管133上得到反映。液位管133上設置有低液位感應器1331、工作液位感應器1333以及高液位感應器1335。由于補液容器通常用來盛放高濃度酸堿液，液位感應器(特別是工作液位感應器1333)容易由于其所處的酸堿環境而失靈或者靈敏度失準。這樣，在向補液容器131中添加藥液時，由于工作液位感應器1333發送錯誤信息可能會導致藥液添加不準確，并且可能由于低液位感應器1331和高液位感應器1335產生誤感應，也不能準確向反應槽150內準確補充藥液。因此，保證液位感應器的準確性對太陽電池的生產非常重要，需要對液位感應器經常進行校準。但是，液位感應器(1331、1333和/或1335)在進行校準時，以光電式液位感應器為例，由于自動補液裝置130中的液位感應器是根據光電感應原理進行工作的，當液位感應器的發射極與接收極之間有液體時，液位感應器就處于工作狀態，此時很難進行對其進行校準，所以必須在液位管133中沒有藥液的情形下進行(為了保證自動補液測量的準確，一般不允許挪移液位感應器的位置)。對于其它類型感應器，也存在類似情形。因此，圖I所示的濕法刻蝕系統100通常采用先停止運行、并在停止運行狀態下排掉補液容器131中的藥液來進行液位感應器的校準。以上校準過程明顯地具有過程繁瑣、效率低、藥液浪費嚴重的缺點，并且排掉的藥液會導致反應槽150中的溶液濃度失調、空置的自動補液裝置130也難以在短時間內通過集中供液裝置110來補充至預定容積。另外，自動補液裝置130通過自動加液管139向反應槽150補充藥液時，其主要是為了在太陽電池生產時保持濕法刻蝕液的各成分的濃度以及體積基本恒定，因此，其流速比較慢(例如以單位毫升/秒來定量表示)。如果需要以非自動方式向反應槽150中大量補充藥液時，自動補液裝置130在正常狀態下是難以在短時間內完成的。因此，通常是先停止運行濕法刻蝕系統100、使自動補液裝置130進入手動狀態、再向反應槽150相對快速補充藥液、再停止運行濕法刻蝕系統100、使自動補液裝置130進入自動狀態等過程后才能進入正常生產狀態。由此可知，在向反應槽150大量補充藥液時，過程繁瑣且效率低。有鑒于此，有必要提出一種新型的補液裝置
發明內容
本發明的目的之一在于，方便、高效地實現對補液裝置的液位管上的液位感應器進行校準。本發明的又一目的在于，避免補液裝置中的藥液浪費。本發明的再一目的在于，易于保證反應槽中的溶液濃度穩定。本發明的還一目的在于，方便、高效地通過補液裝置實現對反應槽進行大量藥液補充。為實現以上目的或者其它目的，本發明提供以下技術方案。按照本發明的一方面，提供一種補液裝置，其包括
補液容器；
液位管；
液位感應器，其設置于所述液位管上；
手動加液管，其與所述液位管連通；
第一閥門，其用于控制所述補液容器是否與所述液位管和所述手動加液管連通； 第二閥門和流量計，其設置于所述手動加液管上；以及 自動加液管。按照本發明提供的補液裝置的一實施例，所述液位管和所述補液容器之間設置連通管，所述第一閥門設置于所述連通管上。在以上所述的補液裝置中，較佳地，所述連通管上設置T形管，所述T形管用于實現所述連通管同時與所述液位管和手動加液管連通。在以上所述的補液裝置中，較佳地，所述液位感應器包括在所述液位管上由上至下依次設置的高液位感應器、工作液位感應器和低液位感應器。在以上所述的補液裝置中，較佳地，所述液位感應器為光電式液位感應器。在以上所述的補液裝置中，較佳地，所述手動加液管的內徑范圍可以為I厘米至I. 5厘米。在以上所述的補液裝置中，較佳地，所述補液裝置處于正常的自動模式時，所述第一閥門打開，所述第二閥門關閉。在以上所述的補液裝置中，較佳地，所述補液裝置處于校準模式時，所述第一閥門關閉，所述第二閥門打開。
在以上所述的補液裝置中，較佳地，所述補液裝置以非自動模式向所述反應槽快速補充藥液時，所述第一閥門打開，所述第二閥門打開。按照本發明的又一方面，提供一種太陽電池片的濕法刻蝕系統，其包括
一個或一個以上所述述及的任一種補液裝置；
反應槽，其用于為所述太陽電池硅片提供反應溶液；以及 集中供液裝置，其用于為所述補液裝置提供相應的藥液；
其中，所述補液裝置用于向所述反應槽定量地補充相應藥液。本發明的技術效果是，通過控制第一閥門和第二閥門，可以使補液裝置工作于正常的自動模式、校準模式以及手動模式；工作于自動模式時，同樣能夠實現自動準確地向反應槽補充藥液；工作于校準模式時，過程簡單、效率高，其不需要放空補液容器中的藥液，避 免出現藥液浪費和反應槽的溶液濃度失調的情形；工作于手動模式時，以非自動模式向反應槽大量補充藥液，其不需要停止運行濕法刻蝕系統，過程方便、簡單且高效。
從結合附圖的以下詳細說明中，將會使本發明的上述和其它目的及優點更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標號表示。圖I是現有技術的太陽電池片的濕法刻蝕系統的結構示意圖。圖2是按照本發明一實施例提供的太陽電池片的濕法刻蝕系統的結構示意圖。
具體實施例方式下面介紹的是本發明的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本發明的基本了解。并不旨在確認本發明的關鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。容易理解，根據本發明的技術方案，在不變更本發明的實質精神下，本領域的一般技術人員可以提出可相互替換的其它實現方式。因此，以下具體實施方式
以及附圖僅是對本發明的技術方案的示例性說明，而不應當視為本發明的全部或者視為對本發明技術方案的限定或限制。圖2所示為按照本發明一實施例提供的太陽電池片的濕法刻蝕系統的結構示意圖。下面的描述中，為描述的清楚和簡明，并沒有對濕法刻蝕系統(圖2中示出的或者未示出的)的所有多個部件進行描述。附圖中示出的多個部件是為本領域普通技術人員提供本發明的完全能夠實現而公開的內容。對于本領域技術人員來說，許多部件設置及操作都是熟悉而且明顯的。如圖2所示，太陽電池片的濕法刻蝕系統300包括反應槽350、補液裝置330和集中供液裝置310。其中，反應槽350中置放大量反應溶液(例如刻蝕溶液)，通常地，反應溶液通過各種藥液與水按比例地調配形成，其溶液濃度在濕法刻蝕的生產過程中必須保持恒定，從而有利于保證產品的一致性；太陽電池片可以分批地置放于反應槽350進行刻蝕；在其它實例中，需要刻蝕的太陽電池片也可以處于其它容器中(圖中未示出)，該其它容器以反應槽350為中心并與其連通，從而可以循環地向其它容器提供反應溶液。因此，反應槽350的主要功能在于向太陽電池硅片直接地或者間接地向太陽電池硅片的濕法刻蝕提供反應溶液。反應槽350的具體結構形式不受本發明實施例限制。根據反應溶液的成分，可以相應地設置一個或多個如圖2中所示的補液裝置330(圖2中僅示意性地給出了其中的一個)，在濕法刻蝕的過程中，反應槽350中的反應溶液的濃度會不斷發生變化，反應溶液的體積也可能發生變化。因此，需要補液裝置330在濕法刻蝕的生產過程中不斷向反應槽350中以預定速率定量地自動補充其所盛放的藥液，以使反應槽350中的反應溶液的濃度和/或體積基本保持恒定。其中，自動補充的速率以及時間等參數是本領域技術人員可以根據太陽電池片的刻蝕條件、數量等因素計算得出的。而集中供液裝置310用于向每個補液裝置330提供相應的藥液。繼續參閱圖2，補液裝置330包括補液容器331、液位管333，補液容器331和液位管333之間設置有連通管332，從而將液位管和補液容器331連通；進一步，在連通管332上設置有第一閥門334，通過第一閥門334，可以控制補液容器331與液位管333是否連通，即，當第一閥門334打開時，補液容器331中藥液的液位可以在液位管333上得到反映，如果第一閥門334關閉時，補液容器331中藥液不能流向液位管333。進一步，液位管333上由上至下依次設置有高液位感應器3335、工作液位感應器3333和低液位感應器3331 ;其中，工作液位感應器3333用于檢測補液容器331的藥液的工作液位，通過工作液位感應器3333的反饋信息，濕法刻蝕系統300的控制系統(圖中未示出)控制集中供液裝置310和補液裝置330 ;高液位感應器3335用于在工作液位感應器3333失靈時、進一步檢測藥的液·位，以保證液位不會流出補液容器331 (例如，高液位感應器3335檢測到信息時濕法刻蝕系統300開始報警)，從而保證濕法刻蝕的安全性；低液位感應器3331用于在補液裝置330向反應槽350中補液時，監控補液容器331的最低液位，并配合濕法刻蝕系統300的控制系統計算出補液容器331的排空時間，從而使濕法刻蝕系統300及時運行后續程序。高液位感應器3335、工作液位感應器3333和低液位感應器3331的具體設置位置根據具體情況來設定，其中，以光電感應原理工作的光電式液位感應器為例(例如采用德國RECHNER公司的M18FLUSH12mm-PTFE型號感應器)，如背景技術中所描述，液位感應器(特別是工作液位感應器3333)容易由于其所處的酸堿環境而失靈或者靈敏度失準，三個液位感應器的校準非常重要。繼續如圖2所示，在連通管332上還朝下設置有手動加液管335，手動加液管335的一頭在第一閥門334與液位管333之間接通連通管332，其另一頭朝向反應槽350。在該實施例中，可以在連通管332上設置T形管，從而實現同時與液位管333和手動加液管335的連通。同樣地，第一閥門334可以控制補液容器331與手動加液管335是否連通，即，當第一閥門334打開時，補液容器331中藥液可以流入手動加液管335，如果第一閥門334關閉時，補液容器331中藥液不能流向手動加液管335。在手動加液管335上，還設置有第二閥門336和流量計337，第二閥門336也可以控制連通管332中的藥液是否流至反應槽350，流量計337用于計量從手動加液管335添加至反應槽350的藥液體積。補液裝置330的基本工作原理如下
補液裝置330處于正常的自動模式時，也即高液位感應器3335、工作液位感應器3333和低液位感應器3331均處于正常狀態時，第一閥門334打開、第二閥門336關閉，其基本工作原理與圖I所示的自動補液裝置130的工作原理基本相同。補液裝置330處于校準模式時，也即需要對高液位感應器3335、工作液位感應器3333和/或低液位感應器3331進行校準時，第一閥門334關閉，阻斷補液容器331中的藥液流入液位管333，從而使液位管333處于控制狀態，從而可以方便地對各個液位感應器進行校準，過程簡單、效率高，其不需要放空補液容器331中藥液，避免出現藥液浪費和反應槽的溶液濃度失調的情形。補液裝置330以非自動模式向反應槽大量補充藥液時，打開第一閥門334和第二閥門336，從而使補液容器331中的藥液可直接通過連通管332、手動加液管335向反應槽350快速注入藥液，因此，手動加液管335是用來快速向反應槽350大量補充藥液。手動加液管335上所設置的流量計337可以用來計量通過手動加液管335向反應槽350所補充的溶液。較佳地，手動加液管335的內徑可以設置在1-1. 5厘米的范圍內，其相對于自動加液管339(由于自動加液管中會設置堵片以降低自動加液時的流速、從而更精確地控制自動模式下的藥液補充量)，藥液的流速更快。例如，在發現反應槽350內的溶液的某一組分的濃度大大偏低時，經過計算需要向反應槽350內快速補充12升的相應藥液，如果以自動模式來補充該藥液，可能需要30分鐘，如果以背景技術中所描述的先停止刻蝕系統運行再通過自動加液管339補充藥液，可能需要15分鐘，而根據以上方式(非自動模式)補充藥液時，整個過程可能只需要2分鐘即可完成。因此，對反應槽進行大量藥液補充時，不需要停止運行濕法刻蝕系統，過程方便簡單且高效。在藥液補充結束時，關閉第二閥門336即可。 因此，濕法刻蝕系統300通過對補液裝置330進行改進，很好地整合了液位感應器的校準、自動準確向反應槽補充溶液、以及手動快速高效向反應槽大量補充溶液等幾方面的要求，有利于提高太陽電池的成品率及生成效率，并降低成本。以上例子主要說明了本發明的太陽電池片的濕法刻蝕系統及其中的補液裝置。盡管只對其中一些本發明的實施方式進行了描述，但是本領域普通技術人員應當了解，本發明可以在不偏離其主旨與范圍內以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權利要求所定義的本發明精神及范圍的情況下，本發明可能涵蓋各種的修改與替換。
權利要求
1.一種補液裝置，其特征在于，包括 補液容器； 液位管； 液位感應器，其設置于所述液位管上； 手動加液管，其與所述液位管連通； 第一閥門，其用于控制所述補液容器是否與所述液位管和所述手動加液管連通； 第二閥門和流量計，其設置于所述手動加液管上；以及 自動加液管。
2.如權利要求I所述的補液裝置，其特征在于，所述液位管和所述補液容器之間設置連通管，所述第一閥門設置于所述連通管上。
3.如權利要求2所述的補液裝置，其特征在于，所述連通管上設置T形管，所述T形管用于實現所述連通管同時與所述液位管和手動加液管連通。
4.如權利要求I所述的補液裝置，其特征在于，所述液位感應器包括在所述液位管上由上至下依次設置的高液位感應器、工作液位感應器和低液位感應器。
5.如權利要求I或4所述的補液裝置，其特征在于，所述液位感應器為光電式液位感應器。
6.如權利要求I所述的補液裝置，其特征在于，所述手動加液管的內徑范圍為I厘米至I. 5厘米。
7.如權利要求I所述的補液裝置，其特征在于，所述補液裝置處于正常的自動模式時，所述第一閥門打開，所述第二閥門關閉。
8.如權利要求I所述的補液裝置，其特征在于，所述補液裝置處于校準模式時，所述第一閥門關閉，所述第二閥門打開。
9.如權利要求I所述的補液裝置，其特征在于，所述補液裝置以非自動模式向所述反應槽快速補充藥液時，所述第一閥門打開，所述第二閥門打開。
10.一種太陽電池片的濕法刻蝕系統，其特征在于，包括 一個或一個以上如權利要求I至9中任一項所述的補液裝置； 反應槽，其用于為所述太陽電池硅片提供反應溶液；以及 集中供液裝置，其用于為所述補液裝置提供相應的藥液； 其中，所述補液裝置用于向所述反應槽定量地補充相應藥液。
全文摘要
本發明提供一種補液裝置以及包括所述補液裝置的太陽電池片的濕法刻蝕系統，屬于太陽電池技術領域。該補液裝置其包括補液容器、液位管、設置于所述液位管上的液位感應器、與所述液位管連通的手動加液管、第一閥門、設置于所述手動加液管上的第二閥門和流量計、以及自動加液管。該濕法刻蝕系統包括該補液裝置，補液裝置用于向反應槽定量地補充相應藥液。通過控制第一閥門和第二閥門，該補液裝置可以工作于三種模式，液位感應器的校準簡單并方便，以非自動模式向反應槽大量補充藥液，其不需要停止運行濕法刻蝕系統，過程方便、簡單且高效。
文檔編號H01L31/18GK102828184SQ20111016019
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者暢西林, 榮道蘭, 曹韻, 韓啟明 申請人:尚德太陽能電力有限公司, 無錫尚德太陽能電力有限公司