專利名稱：一種硅片預(yù)清洗工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅片預(yù)清洗工藝，用于制作單晶硅太陽電池，屬于太陽能電池生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單晶電池生產(chǎn)中，白斑和手指印造成的電池片外觀花斑率比較高，嚴(yán)重了影響了公司生產(chǎn)成本和市場競爭力。通過大量實(shí)驗(yàn)，得出白斑片和手印的形成，一方面由于來料不良引起，即來料硅片表面附著物，如有機(jī)物、油污、清洗劑殘留、硅膠、手套汗液殘留等；另一方面為工藝流程中的異常引起，如人手接觸等。因此，在來料硅片進(jìn)行生產(chǎn)前需要進(jìn)行預(yù)清洗。專利號為201010618904的中國專利公開了一種預(yù)清洗工藝，采用由強(qiáng)堿、過氧化氫和水組成的清洗液，對硅片進(jìn)行清洗，但強(qiáng)堿環(huán)境中，過氧化氫不穩(wěn)定，且分解速率極快， 導(dǎo)致后期生產(chǎn)時清洗效果變差，且過氧化氫用量極大，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種效果好、成本低的硅片預(yù)清洗工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種硅片預(yù)清洗工藝，包括以下步驟
a)浸潤處理，將硅片放入浸潤液中，將浸潤液加熱至55 75°C，浸潤20(T600s，其中，浸潤液包括占總體積2飛％的異丙醇和占總體積2、％。的表面活性劑；
b)一次沖洗，使用去離子水對浸潤完成后的硅片進(jìn)行沖洗，沖洗時間為10(T300s，其中，去離子水的溫度為4(T70°C ；
c)氧化處理，將一次沖洗后的硅片放入氧化液中，將氧化液加熱至5(T59°C，氧化 20(T500s，其中，氧化液弱堿性溶液；
d)二次沖洗，使用去離子水對氧化完成后的硅片進(jìn)行沖洗，沖洗時間為10(T300s，其中，去離子水的溫度為4(T70°C。傳統(tǒng)的預(yù)清洗工藝中，強(qiáng)堿和過氧化氫的組合對硅片進(jìn)行沖洗，易造成過氧化氫分解速度過快而導(dǎo)致不穩(wěn)定，使得后期清洗效果急劇變差，且過氧化氫用量較大，成本較高，同時，在清洗時，過氧化氫極速分解的過程中，浸潤液中會產(chǎn)生大量的氣泡，這些氣泡會附著于硅片表面，大大增加了硅片受到的浮力，使得硅片產(chǎn)生漂片現(xiàn)象，從載片盒中漂浮出來，極易產(chǎn)生大量碎片；而本發(fā)明采用弱堿溶液和過氧化氫的組合，完全避免了上述缺點(diǎn)， 經(jīng)實(shí)際使用，弱堿和過氧化氫的組合能使清洗工藝在效果不變的情況下節(jié)約過氧化氫大約2(Γ50%，且硅片表面無氣泡附著，不會產(chǎn)生漂片，避免了硅片的相互碰撞導(dǎo)致的碎片，同時硅片表面無氣泡覆蓋，浸潤液與硅片表面充分接觸，浸潤效果得到一定提高；浸潤后，硅片表面的有機(jī)物等雜質(zhì)更容易剝落，異丙醇具有較強(qiáng)的極性鍵，可以增加水對硅片的浸潤能力；添加劑本身含有表面活性劑，且具有較多的極性或非極性的功能團(tuán)來，可降低溶液表面的張力，增加溶液對硅片臟污區(qū)域的浸潤能力，同時，浸潤工藝可使后續(xù)的制絨工藝過程中，易在硅片上形成小而均勻的絨面，降低硅片的光反射率，增加電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。作為優(yōu)選，步驟a中，所述表面活性劑包括有占其質(zhì)量0. 001% 3%的葡萄糖、葡萄糖酸鈉或葡萄糖酸鉀，IOOppb 8000ppb的聚氧乙烯醚，0. 001% 21的乳酸鈉或檸檬酸鈉，0. 001% 的丙二醇，0. 01% 6%的硅酸鈉，0. 001% 的碳酸鈉或碳酸氫鈉， 其余為水。制絨工藝往往是在8(T90°C的高溫下進(jìn)行，而在預(yù)清洗時添加異丙醇和表面活性劑，能夠降低溶液的表面張力，讓制絨反應(yīng)更均勻，從而可以使得硅片生成細(xì)密、均勻的金字塔形的絨，而添加的表面活性劑需要具有較小的降低表面張力和界面張力的能力，同時滲透力強(qiáng)，不易形成泡沫，具有較好的乳化性和乳化穩(wěn)定性，優(yōu)良的分散性，且易被生物降解，耐90°C高溫和PH = 14的強(qiáng)堿；而加入本發(fā)明配方制成的添加劑可減少常規(guī)有機(jī)溶劑異丙醇的用量，大大減少溶劑揮發(fā)造成的作業(yè)環(huán)境污染和廢水處理費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。作為優(yōu)選，步驟c中，所述氧化液包括占總體積2 5%的氨水、占總體積3 8%的過氧化氫，其余為水。過氧化氫溶液具有強(qiáng)氧化的性質(zhì)，在其溶液中加入具有活化劑作用的弱堿氨水，能夠有效促進(jìn)過氧化氫溶液的分解，生成具有漂白作用的過氧化氫離子，在PH值為10. 5 11情況下，過氧化氫分解達(dá)到氧化剝離硅片表面有機(jī)物等雜質(zhì)的目的；氨水作為一種弱堿，在水溶液中部分電離0H-，使氫氧根離子濃度處于動態(tài)平衡狀態(tài)，這樣的話可以保證OH-濃度不是太高，從而可以控制雙氧水分解速率。作為優(yōu)選，浸潤時浸潤液中設(shè)置并開啟有超聲裝置，所述超聲裝置的超聲波頻率為 20 30KHZ。作為優(yōu)選，浸潤時浸潤液中設(shè)置并開啟有超聲裝置，所述超聲裝置的超聲波的頻率為30 40KHZ。作為優(yōu)選，步驟a中，初始浸潤液配制20(T300L，每清洗2000片硅片，在浸潤液中補(bǔ)加異丙醇2 10L，補(bǔ)加添加劑3(Tl00ml。溶液中在浸潤的同時使用超聲，利用超聲波的“空化作用”，來增強(qiáng)臟污去除能力。綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、氧化過程中，弱堿性環(huán)境能控制過氧化氫的分解速率，在不影響氧化效果的基礎(chǔ)上節(jié)約過氧化氫的用量，大大降低成本；
2、氧化過程中，過氧化氫的分解不會產(chǎn)生大量氣泡，不會造成硅片的“漂片”現(xiàn)象，完全可靠，成品率高；
3、浸潤后的硅片對水的浸潤能力強(qiáng)，表面張力小，制絨效果好，光電轉(zhuǎn)換效率高。
具體實(shí)施例方式下面以實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一
a)浸潤處理，將硅片放入浸潤液中，將浸潤液加熱至75°C，浸潤600s，其中，浸潤液包括占總體積6%的異丙醇和占總體積8%。的添加劑；
b)一次沖洗，使用去離子水對浸潤完成后的硅片進(jìn)行沖洗，沖洗時間為300s，其中，去離子水的溫度為70°C ；
c)氧化處理，將一次沖洗后的硅片放入氧化液中，將氧化液加熱至59°C，氧化500s，其中，所述氧化液包括占總體積5%的氨水、占總體積8%的過氧化氫，其余為水；d) 二次沖洗，使用去離子水對氧化完成后的硅片進(jìn)行沖洗，沖洗時間為300s，其中，去離子水的溫度為70°C。 經(jīng)過實(shí)際操作，本發(fā)明工藝與傳統(tǒng)工藝產(chǎn)品參數(shù)對比如下
權(quán)利要求
1.一種硅片預(yù)清洗工藝，其特征在于包括以下步驟浸潤處理，將硅片放入浸潤液中，將浸潤液加熱至55 75°C，浸潤20(T600s ；其中，浸潤液中包括占其總體積2飛％的異丙醇和占其總體積2、％。的表面活性劑；一次沖洗，使用去離子水對浸潤完成后的硅片進(jìn)行沖洗，沖洗時間為10(T300s，其中， 去離子水的溫度為4(T70°C ；氧化處理，將一次沖洗后的硅片放入氧化液中，將氧化液加熱至5(T59°C，氧化 20(T500s，其中，氧化液為弱堿性溶液；二次沖洗，使用去離子水對氧化處理后的硅片進(jìn)行沖洗，沖洗時間為10(T300s，其中， 去離子水的溫度為4(T70°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述硅片預(yù)清洗工藝，其特征在于步驟a中，所述表面活性劑包括有占其質(zhì)量0. 001% 3%的葡萄糖、葡萄糖酸鈉或葡萄糖酸鉀，IOOppb SOOOppb的聚氧乙烯醚，0. 001% 21的乳酸鈉或檸檬酸鈉，0. 001% 21的丙二醇，0. 01% 6%的硅酸鈉，0. 001% 21的碳酸鈉或碳酸氫鈉，其余為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述硅片預(yù)清洗工藝，其特征在于步驟c中，所述氧化液中包括有占其總體積2 5%的氨水、占其總體積3 8%的過氧化氫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述硅片預(yù)清洗工藝，其特征在于浸潤時浸潤液中設(shè)置并開啟有超聲裝置，所述超聲裝置的超聲波頻率為2(Γ30ΚΗΖ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述硅片預(yù)清洗工藝，其特征在于浸潤時浸潤液中設(shè)置并開啟有超聲裝置，所述超聲裝置的超聲波的頻率為3(Γ40ΚΗΖ。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述硅片預(yù)清洗工藝，其特征在于步驟a中，初始浸潤液配制 20(T300L，每清洗2000片硅片，在浸潤液中補(bǔ)加異丙醇2 10L，補(bǔ)加添加劑3(Tl00ml。
全文摘要
一種硅片預(yù)清洗工藝，依次通過浸潤處理、一次沖洗、氧化處理和二次沖洗工序，對硅片進(jìn)行預(yù)清洗。本發(fā)明具氧化過程中，弱堿性環(huán)境能控制過氧化氫的分解速率，在不影響氧化效果的基礎(chǔ)上節(jié)約過氧化氫的用量，大大降低成本；且氧化過程中，過氧化氫的分解不會產(chǎn)生大量氣泡，不會造成硅片的“漂片”現(xiàn)象，完全可靠，成品率高。
文檔編號B08B3/08GK102368468SQ20111031425
公開日2012年3月7日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者姚琪, 查達(dá)其, 王虎, 陸波, 靳建光 申請人:浙江貝盛光伏股份有限公司