[发明专利]太阳能电池刻蚀废物体系的处理方法及处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域。具体地讲，本发明涉及太阳能电池刻蚀废物体系的处理方法及处理装置。

背景技术

在太阳能电池加工过程中，在清洗生产线中会在生产线的开始用第一刻蚀液（HF）除去掺杂过程中保留在晶片表面上的氧化硅而在末端用第二刻蚀液(HF/HCl)最后刻蚀湿法加工的晶片，而在制绒生产线中会用最后处理浴(HF/HCl)来刻蚀湿法加工过的晶片，一般将刻蚀液喷射在晶片上或将晶片浸入刻蚀液中。在使用HF/HCl刻蚀液的处理一段时间后，产生刻蚀废物体系，其中包含HF、HCl、H₂SiF₆和Si。

中国专利200810187371.X公开了一种晶体硅制绒废水的处理方法及该处理方法所用的系统。在该方法中通过加热并调节压力和pH值，然后在真空状态下对该废水进行吹脱，然后将废水中的化学耗氧量（COD）降至较低水平后排放。

中国专利申请201010286071.4公开了一种光伏太阳能电池片生产废水处理工艺，其中需要通过加入强酸或强碱进行pH调节，然后对处理液进行除氟和/或化学耗氧步骤，将达到排放标准的废水外排。

以上两个专利文献中公开的处理方法都需要使用新的化学物质且工艺复杂。

目前所用的常规工艺中，没有对太阳能电池加工过程中产生的刻蚀废物体系进行处理，而是直接将其作为废物排走。这样需要不断地更换刻蚀液，且刻蚀过程中产生的气体没有得到回收。从资源利用和环境保护等方面来讲，常规工艺没有对刻蚀液充分利用，经济效益低且不环保。

希望有一种处理方法，能使刻蚀液得到充分利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种处理太阳能电池刻蚀废物体系的方法，以使刻蚀液得到充分利用。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案得以解决：

本发明的一方面涉及太阳能电池刻蚀废物体系的处理方法，所述废物体系中主要包含HF、HCl和H₂SiF₆，所述处理方法包括如下步骤：

A) 使废物体系中的可挥发性气体挥发，以得到挥发的废气和残余废液；

B) 加热残余废液，使得其中发生如下反应：

H₂SiF₆→SiF₄+2HF

SiF₄+3H₂O→H₂SiO₃+4HF

并蒸发所有挥发性气体以得到蒸发的废气；

C) 将来自步骤A)的挥发的废气和来自步骤B)的蒸发的废气混合并冷凝得到冷凝液；和

D) 将步骤C)得到的冷凝液与水混合。

本发明还一方面涉及太阳能电池刻蚀废物体系的处理装置，所述废物体系来自太阳能电池加工系统中的刻蚀设备，所述处理装置包括：

与所述刻蚀设备流体相通的、用于加热液体和使气体蒸发的蒸发设备；

与所述蒸发设备和所述刻蚀设备流体相通的、用于气体的混合的注射设备；和

与所述注射设备和所述刻蚀设备流体相通的、用于气体的冷凝以及混合酸的制备的冷凝设备。

本发明处理方法及处理装置的优点在于可实现太阳能电池刻蚀液的循环利用，从而减少了刻蚀液的消耗，消除刻蚀废液和有毒废气的排放，且由于使刻蚀过程稳定而提高了电池的效率。

附图说明

图1是本发明太阳能电池刻蚀废物体系的处理装置的示意图。

具体实施方式

在太阳能电池刻蚀废物体系通常含有HF、HCl、H₂SiF₆、Si和/或SiO₂等成分。在常规工艺中，没有对刻蚀废物体系进行处理，而是直接将其作为废料排走。这样造成了浪费，增加了成本，同时也给环境处理增加了负担。

本发明的一些实施方案涉及太阳能电池刻蚀废物体系的处理方法，以使刻蚀液得到充分利用。本发明的处理方法包括如下步骤：

A) 使废物体系中的可挥发性气体挥发，以得到挥发的废气和残余废液；

B) 加热残余废液，使得其中发生如下反应：

H₂SiF₆→SiF₄+2HF

SiF₄+3H₂O→H₂SiO₃+4HF

并蒸发所有挥发性气体以得到蒸发的废气；