专利名称：用于太阳能电池用方形硅锭的抛光系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池制造技术领域，特别涉及一种用于太阳能电池用方形硅锭 的抛光系统。
背景技术：
新能源和可再生能源是21世纪世界经济发展中最具决定性影响的技术领域之 一。光伏电池是一种重要的可再生能源，既可作为独立能源，亦可实现并网发电，而且是零 污染排放。硅太阳能电池由于成本原因，最初只能用于空间，但是随着技术发展和工艺成 熟，应用也逐步扩大。面对今天的能源供应状况和日益严重的环境污染，硅太阳能电池更是 得到了更广泛的使用。硅太阳能电池的制造工序主要包括单晶或多晶锭一切方一抛光或者酸腐蚀一线 切片一清洗等步骤。其中，抛光或者酸腐蚀的作用是减少方形硅锭表面的机械损伤层，从而 可以减少切片时方形硅锭边缘崩边，提高成品率。如果采用酸腐蚀的方式，则会产生大量含 氟的废酸，不仅会对环境造成污染，而且还非常难以处理。因此目前主要采用抛光的方法去 除方形硅锭表面的机械损伤层。目前，主要采用的抛光工艺包括两种，一种是用金刚石刷进行抛光，但是这种工艺 所需的设备和金刚石刷的价格非常昂贵。因此为了降低生产成本，提出了另一种抛光方法， 其采用如图1所示的抛光系统结构示意图，方形硅锭100可以沿水平方向运动，在方形硅锭 100的上方有带动抛光板300旋转的传动杆200，并且传动杆200会产生一定的向下压力， 通过旋转力和压力提高抛光能力，从而可以避免使用价格昂贵的金刚石刷。现有的抛光板 300包括上部的支撑板310和下部的抛光布320，其中抛光布320可以由尼龙制造，因此可 以大大地降低生产成本。现有技术存在的缺点是，一次抛光只对方形硅锭的一侧表面进行抛光，为了对方 形硅锭的两侧表面分别抛光需要在完成一次抛光后旋转方形硅锭，进而对另一侧的表面进 行抛光，因此存在生产效率低、产能低、生产成本高等缺点。且由于现有技术采用干法抛光， 抛光效果不能满足要求，因此还需要改进。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是提出一种抛光系统及抛光 方法，不仅能够降低生产成本，另外还能大大提高生产效率，改善抛光效果。为达到上述目的，本发明一方面提出一种抛光系统，包括传输装置，用于传输待 抛光材料；至少两个抛光板，用于对所述待抛光材料进行抛光，所述抛光板的抛光面均平行 于所述待抛光材料的传输方向；和驱动装置，用于驱动所述抛光板，从而在抛光过程中使所 述抛光板与所述待抛光材料的待抛光表面相接触并使所述抛光板旋转。根据本发明的一个实施例，其中，所述抛光板具有至少一个导流槽，与此对应，所 述抛光系统还可以包括供液装置，所述供液装置将抛光液导入到所述第一抛光板和所述第二抛光板的所述导流槽中，所述抛光液通过所述导流槽流入所述抛光板与硅锭的抛光界 面。而根据本发明的另一个优选实施例，抛光系统还可以包括回收循环装置，用于对所述抛 光液进行收集回收，并将处理后的抛光液提供到所述供液装置中。
根据本发明的抛光系统，能够对方形硅锭的至少两个待抛光表面同时进行抛光， 因此能够显著提高抛光效率。另外，引进抛光液进行抛光能够增加抛光去除量，改善硅锭的表面损伤层，还能提 高抛光效果。通过本发明提出的抛光系统进行抛光能达到与用金刚石刷进行抛光同等的抛光 效果。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中图1为现有技术的抛光系统结构示意图；图2为实施例1的抛光系统结构示意图；图3为实施例2的抛光系统结构示意图；图4为实施例3的抛光系统结构示意图；图5为实施例4的湿法抛光系统结构示意图；图6-9分别为实施例4中的抛光板的立体图、俯视图、仰视图和侧视图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简 化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且 目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重 复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此 夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到 其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。根据本发明的抛光系统，能够同时对方形硅锭的至少两侧待抛光表面进行抛光， 因而能够显著地提高抛光效率。另外，采用湿法抛光技术进行抛光能够增加抛光去除量，改 善硅锭的表面损伤层，还能提高抛光效果，通过本发明提出的系统进行抛光的效果与用金 刚石刷进行抛光的效果基本相同。为了使本领域技术人员对上述抛光系统有更清楚的认识，在本发明的下述实施例 中，以方形硅锭为例进行了例示，但本发明并不仅仅限于方形硅锭，也可以是利用本系统对 方形锗锭、大理石等等材料进行抛光，所有这些应用也属于本发明的保护范围内。
实施例1图2所示为实施例1的抛光系统结构图。其中，硅锭的传输方向为垂直纸面方 向。由图2可知，本实施例的抛光系统中具有两个抛光板。该抛光系统包括用于在水平方 向上传输硅锭400的传输装置410、用于对硅锭400进行抛光的抛光板4611，4612、驱动装 置440，且所述抛光板461，462的抛光面平行于硅锭400的传输方向且相对设置。当然，抛 光板461，462也可以采取别的设置方式，比如以能够同时对方形硅锭的相邻两个待抛光表 面进行抛光的方式而设置，也就是使抛光板461，462的抛光面彼此垂直。但是，从平衡性等 方面考虑，优选使抛光板461，462的抛光面平行于硅锭400的传输方向且相对设置。在对硅锭400进行抛光时，驱动装置440通过传动杆450使抛光板461，462与硅 锭400的两侧表面接触并在抛光板461，462上施加预设的压力，继而使抛光板461，462旋 转，从而通过抛光板461，462的旋转对硅锭400的两侧表面同时进行抛光。根据本实施例的抛光系统，相比于传统的单侧抛光系统而言，在抛光效果相同的 情况下，至少可以将抛光效率提高一倍。而如果对同一硅锭的累计抛光时间相同，也即在抛 光效率相同的情况下，则等于是对抛光面进行了 2次抛光，因此抛光所达到的镜面效果更 尚ο实施例2图3给出了实施例2的抛光系统结构示意图。同样，硅锭的传输方向也是垂直纸 面方向。在本实施例的抛光系统中，同时具有4个抛光板4621，4622，4623，4624。此外，本 实施例的抛光系统还具有夹持装置470。在实际生产中，为了减少切片时方形硅锭边缘崩边，需要对方形硅锭进行倒角。常 用的硅锭的四个角有两种，一种是很小的倒角，倒角处长度大约l_2mm。另一种有一个较大 的圆角，即将圆形硅锭进行切方而留下的四个较大的圆角，每个圆角的弦长为大约5-30mm。对于上述的形成有大的圆角的方形硅锭，可以通过本实施例的抛光系统对四个待 抛光表面同时进行抛光。具体地，将方形硅锭400以其中的一个大圆角面向下的方式置于 传输装置410上，从而方形硅锭400的下侧两个待抛光表面与传输装置410分别呈45°。 在方形硅锭400进行抛光时，通过夹持装置470从两侧的大圆角面夹持方形硅锭400从而 对其进行固定。同时，驱动装置440使抛光板4621，4622，4623，4624分别与方形硅锭400的 四个待抛光表面接触，并同时在抛光板4621，4622，4623，4624上施加预设的压力，继而由 驱动装置440通过传动杆450使抛光板4621，4622，4623，4624旋转，从而通过抛光板4621， 4622，4623，4624的旋转对硅锭400的四侧表面同时进行抛光。当然，对于其他形状的硅锭，比如具有小的倒角的方形硅锭，只要进一步倒角使其 能够稳定放置于传输装置上并可以通过两侧的倒角进行夹持即可。另外，夹持装置470只是为了更好地固定硅锭400，以保证稳定的抛光效果。如果 硅锭的自身形状能够使其在抛光过程中足够稳定地置于传输装置上，也可以不设置夹持装 置 470。实施例3图4为本实施例中的抛光系统的结构示意图。在本实施例中，方形硅锭400竖直 放置于传输装置401，并通过传输装置401在竖直方向移动。由此，无需使用夹持装置即可 方便地对方形硅锭的多个表面同时进行抛光。在本实施例中示出了具有4个抛光板4621’，4622，，4623，，4624，的抛光系统。其中4623，，4624，由于位于硅锭的背面在图中未示出。在对方形硅锭400进行抛光时，通过驱动装置440使抛光板4621，，4622，，4623，，4624，分 别与方形硅锭400的四个待抛光表面接触，并同时在抛光板4621，，4622，，4623，，4624，上 施加预设的压力，继而由驱动装置440通过传动杆450使抛光板4621，，4622，，4623，，4624’ 旋转，从而对硅锭400的四侧表面同时进行抛光。实施例4如图5所示为实施例4的湿法抛光系统结构图。其中，硅锭的传输方向也是垂直 纸面方向。其与实施例1中的抛光系统同样地具有用于在水平方向上传输硅锭400的传输 装置410、驱动装置440。与实施例1的抛光系统的不同之处在于，在本实施例中，对抛光系 统进行了进一步优化，使其适用于湿法抛光技术。具体而言，本实施例的抛光系统中用抛光 板4631,4632分别代替实施例1中的抛光板4611,4612。抛光板4631，4632均具有至少一 个导流槽。与此相对应，本实施例的抛光系统还包括供液装置420。在对硅锭400进行抛光 时，由驱动装置440通过传动杆450使抛光板4631，4632与硅锭400的两侧表面接触，继而 由供液装置420将抛光液直接导入到所述抛光板4631,4632的导流槽中，使得抛光液通过 导流槽流入抛光板4631,4632与硅锭400的抛光界面，同时在抛光板4631,4632上施加预 设的压力，并且使抛光板4631，4632旋转，从而在抛光液的存在下，通过抛光板4631，4632 的旋转对硅锭400的两侧表面同时进行抛光。优选地，抛光板4631,4632还可以具有至少一个用于抛光液导入的导入孔，所述 导入孔与所述导流槽相连通。在对硅锭400进行抛光时，供液装置420将抛光液导入到所 述抛光板4631,4632的导入孔中，继而通过与导流孔相连通的导流槽使得抛光液流入抛光 板4631,4632与硅锭400的抛光界面，从而进行湿法抛光。优选地，抛光板4631,4632包括支撑板和与固定在支撑板之上的抛光布，其中，抛 光布可由尼龙材料构成，从而可以大大地降低生产成本。其中，抛光布具有至少一个第一导流槽。优选地，抛光布还具有与第一导流槽相连通的至少一个第一导入孔，支撑板上具 有与第一导入孔对应的至少一个第二导入孔，传动杆与支撑板的中心点相连。这样，抛光液 进入第二导入孔后会通过第一导入孔流入到各个第一导流槽中，从而可以使得抛光液流入 抛光板与硅锭的抛光界面，提高抛光效果。作为抛光板4631,4632的优选方式，将在此后基 于图6-9进行详细说明。 优选地，抛光液可以包括碱水溶液和抛光颗粒。所述抛光颗粒可以由选自二氧化 硅、氧化铝、碳化硅、氧化铈、氧化锆的任一种或多种材料形成。其中，优选二氧化硅、氧化 铈。而二氧化硅由于其抛光效果好、价格低而尤为优选。在本实施例中采用70-1100nm的 二氧化硅。通过本发明的抛光液可显著地提高抛光效果。作为优选方式，在本发明实施例中还包括回收循环装置430，用于对抛光液进行收 集回收，并将处理后的抛光液提供到供液装置420中，从而可以形成闭路循环，不仅能够进 一步降低生产成本，而且循环使用抛光液还可减少环境污染等问题。图6-9所示分别为本实施例中作为优选方式的抛光板4631,4632的立体图、俯视 图、仰视图和侧视图。需要说明的是，该实施方式为本发明的优选实施方式，本领域技术人 员能够根据上述提到的抛光板的特点对以下实施方式做出等同的修改或替换，例如导入孔的位置和数量，导流槽的位置、数量、形状和深度等，这些修改或替换均应包含在本发明的 保护范围之内。在该图6中抛光布120粘接在支撑板110。如图6-9所示，抛光板包括支 撑板110和与支撑板110相连接(例如粘接)的抛光布120，支撑板110通过位于其中心 的传动杆450与驱动装置440相连接，当然本领域技术人员也可选择支撑板110的其他位 置与传动杆450相连接，但优选为支撑板110的中心。其中支撑板110的中心可与传动杆 450以任意可能的方式相连接，例如焊接、铆接等固定方式连接，但是优选地，如图7和图8， 可在支撑板110的中心设有带螺纹的螺孔140，传动杆450的一端带有螺纹以与螺孔140螺 纹连接，这样可以使抛光板很容易地从传动杆450上卸下，从而便于清理旧的抛光布并安 装新的抛光布，当然本领域技术人员也可选择其他方式使得传动杆450与支撑板110的中 心可拆卸地连接。在图7和图8中，支撑板110通过多个连接臂150与螺孔140相连接，在 各个连接臂150之间形成有第二导入孔130，当然本领域技术人员也可选择其他方式使得 支撑板110与螺孔140相连接。同样在抛光布120上与第二导入孔130对应的位置也形成 有相应的第一导入孔，由于第一导入孔和第二导入孔处于相同的位置，因此第一导入孔和 第二导入孔均采用同样的标号130。在抛光布120上还包括多个与第一导入孔130相连通 的第一导流槽160，该第一导流槽160以第一导入孔130为中心向抛光布120的四周发散， 优选地，各个第一导流槽160在抛光布120上等距离分布，虽然在图示中为6个第一导流槽 160，但本领域技术人员也可以增加或减少第一导流槽160的数量，这样抛光液会通过第一 导入孔130流入到各个第一导流槽160中，从而可以使得抛光液流入抛光布120与硅锭的 抛光界面，提高抛光效果。为了进一步提高抛光效果，在抛光布120上还可包括至少 一个沿 着周向延伸的第二导流槽70，以连接第一导流槽160的至少一部分，从而可以使抛光液更 均勻的分布在抛光界面上，提高抛光效果。本发明采用多面同时抛光方式对硅锭的多侧表面进行抛光，能够提高抛光效率、 降低生产成本。此外通过采用湿法抛光技术对硅锭进行抛光，可以增加抛光去除量，改善硅 锭的表面损伤层，因而能够提高抛光效果。通过本发明提出的方法和系统进行抛光的效果 与用金刚石刷进行抛光的效果基本相同。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
一种抛光系统，其特征在于，包括传输装置，用于传输待抛光材料；至少两个抛光板，用于对所述待抛光材料进行抛光，所述抛光板的抛光面均平行于所述待抛光材料的传输方向；和驱动装置，用于驱动所述抛光板，从而在抛光过程中使所述抛光板与所述待抛光材料的待抛光表面相接触并使所述抛光板旋转。
2.如权利要求1所述的抛光系统，其特征在于，所述抛光板的个数为两个。
3.如权利要求1所述的抛光系统，其特征在于，所述抛光板的个数为四个。
4.如权利要求3所述的抛光系统，其特征在于，还具有夹持装置，用于在抛光过程中 对所述待抛光材料进行固定。
5.如权利要求1-3任一项所述的抛光系统，其特征在于，所述抛光板具有至少一个导 流槽，与此对应，所述抛光系统还包括供液装置，所述供液装置将抛光液导入到所述第一抛 光板和所述第二抛光板的所述导入槽中，所述抛光液通过所述导流槽流入所述抛光板与硅 锭的抛光界面。
6.如权利要求5所述的抛光系统，其特征在于，所述抛光板还具有至少一个导入孔，所 述导入孔与所述导流槽相连通，且所述抛光液可通过所述导入孔被导入，进而通过与导入 孔连接的所述导流槽流入所述抛光板与硅锭的抛光界面。
7.如权利要求5或6所述的抛光系统，其特征在于，还包括回收循环装置，用于对所述抛光液进行收集回收，并将处理后的抛光液提供到所述供 液装置中。
8.如权利要求5或6所述的抛光系统，其特征在于，所述抛光液包括碱性水溶液和抛光颗粒。
9.如权利要求8所述的抛光系统，其特征在于，所述抛光颗粒由选自二氧化硅、氧化 铝、碳化硅、氧化铈、氧化锆的任一种或多种材料形成。
10.如权利要求1所述的抛光系统，其特征在于，所述第一抛光板和所述第二抛光板各 自包括支撑板和与固定在所述支撑板之上的抛光布，其中，所述抛光布具有至少一个第一 导流槽。
11.如权利要求10所述的抛光系统，其特征在于，所述抛光布还具有至少一个第一导 入孔，所述第一导入孔与所述第一导流槽相连通，所述支撑板上具有与所述第一导入孔对应的至少一个第二导入孔。
12.如权利要求11所述的抛光系统，其特征在于，所述第一导入孔和第二导入孔均分 别位于所述抛光布和所述支撑板的中心，且所述第一导流槽以所述第一导 入孔为中心向所 述抛光布的四周发散。
13.如权利要求12所述的抛光系统，其特征在于，所述抛光布还包括至少一个沿着周 向延伸的第二导流槽，与使所述第一导流槽的至少一部分相连通。
14.如权利要求10-12的任一项所述的抛光系统，其特征在于，所述抛光布由尼龙材料 形成。
全文摘要
本发明公开了一种抛光系统，其特征在于，包括传输装置，用于传输待抛光材料；至少两个抛光板，用于对所述待抛光材料进行抛光，所述抛光板的抛光面均平行于所述待抛光材料的传输方向；和驱动装置，用于驱动所述抛光板，从而在抛光过程中使所述抛光板与所述待抛光材料的待抛光表面相接触并使所述抛光板旋转。根据本发明的抛光系统能够对方形硅锭的两个待抛光表面同时进行抛光，能够将抛光效率至少提高一倍。
文档编号B24B29/02GK101885161SQ20101022175
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者王敬 申请人:王敬