專利名稱：一種單晶硅片預(yù)清洗液及其清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單晶硅片預(yù)清洗液及其清洗方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池是利用太陽光和材料相互作用直接產(chǎn)生電能，不需要消耗燃料和水等物質(zhì)，使用中不釋放包括二氧化碳在內(nèi)的任何氣體，是對環(huán)境無污染的可再生能源。對改善生態(tài)環(huán)境、緩解溫室氣體的有害作用具有重大意義。因此太陽能電池有望成為21世紀的重要新能源。電池片制造工藝主要為預(yù)清洗一制絨一擴散一刻蝕一去磷硅玻璃一鍍減反射膜—印刷一燒結(jié)一測試。太陽能硅片經(jīng)過線切割機的切割加工后，其表面已受到嚴重沾污，要達到太陽能發(fā)電的工業(yè)應(yīng)用標準，就必須經(jīng)過嚴格的清洗工序。由于切割帶來的嚴重污染，其表面的清洗工序也必然需要比較復(fù)雜和精細的工藝流程。預(yù)清洗的目的就是去除硅片表面的機械損傷層，清除表面油污和金屬雜質(zhì)。在切片過程中會在硅片表面產(chǎn)生損傷層，損傷層去除不足，會導致殘余缺陷、殘余缺陷在后續(xù)高溫處理過程中向材料深處繼續(xù)延伸、切割過程中導致的雜質(zhì)未能完全去除，這些都會增加硅片的表面復(fù)合速率，嚴重影響電池片的效率。目前一般采用去損傷工藝進行清洗，由于初拋過程采用的常規(guī)工藝是低濃度堿(1%左右)，反應(yīng)過程較為劇烈，反應(yīng)過程中產(chǎn)生氫氣泡，由于氣泡無法及時脫離硅片表面，導致整籃硅片漂起，而使得部分硅 片未浸泡在反應(yīng)液中而無法繼續(xù)反應(yīng)，硅片外觀存在明顯界限。并且氫氣泡吸附在硅片表面，阻礙溶液繼續(xù)與硅片反應(yīng)，而在硅片表面產(chǎn)生差異，存在一個個小的氣泡狀的黑洞印記。因此亟待開發(fā)出新的清洗液及清洗方法以解決目前存在的上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中對單晶硅片預(yù)清洗時所存在的上述問題，提供一種單晶硅片預(yù)清洗液及其清洗方法。本發(fā)明設(shè)計一種單晶硅片預(yù)清洗液，其特征在于由下列組成物組成:所述的預(yù)清洗液是由雙氧水、氫氧化鈉或氫氧化鉀和水組成。其特征在于由下列組成物組成:
雙氧水3% 7%,
氫氧化鈉或氫氧化鉀0.1% 1%，
水92% 96.9%。一種利用權(quán)利要求1所述一種單晶硅片預(yù)清洗液的清洗方法，其特征在于:將插入花籃中的硅片放入到混合均勻的單晶硅片預(yù)清洗液中，溫度在55 80°C，用超聲波清洗60 600秒，超聲波清洗后，在60°C的條件下用去離子水漂洗I分鐘后，去離子水漂洗后取出硅片烘干。
本發(fā)明的優(yōu)點是使用雙氧水工藝后，堿濃度降低，產(chǎn)生氫氣量少，不會在硅片表面生產(chǎn)氣泡印，并且不會漂籃，不會產(chǎn)生明顯的界限。由于降低了堿的濃度，減薄量也有效的降低，有利于降低后道工序電池片的碎片率。采用超聲波清洗，可以去除吸附于硅片表面^ 0.4um的顆粒，有效提高硅片表面的潔凈程度。H2O2是很強的氧化劑，使硅片表面發(fā)生氧化,與此同時，NaOH則慢慢地溶解所產(chǎn)生的氧化物。正是這種氧化-溶解,再氧化再溶解過程，去除硅片表面的有機薄膜，硅片表面雜質(zhì)微粒的去除也是基于這種原理。
具體實施例方式清洗的一般思路是首先去除表面的有機沾污，因為有機物會遮蓋部分硅表面，使氧化層和與之相關(guān)的沾污顆粒難以去除；然后溶解氧化層，因為氧化層是“沾污陷阱”，也會引入外延缺陷；最后再去除顆粒、金屬沾污，同時使硅表面鈍化。清洗液的配方對清洗效果非常重要。對清洗液的要求是:1.對硅腐蝕速率適中；
2.高氧化勢；3.能與金屬離子形成絡(luò)合物；4.能溶解金屬沾污；5.不增加表面微粗糙度；
6.對環(huán)境的影響??；7.去除自然氧化層。一般都有這樣的共識，即二氧化硅的生成是各向同性的，所以若氧化速率大于堿或氫氟酸對二氧化硅的腐蝕速率，則表面是被均勻地腐蝕；而硅被氫氟酸或0!Γ腐蝕為各向異性，易引起RMS的惡化。因此強氧化劑的引入有利于RMS的降低。另外，強氧化劑可將原子態(tài)金屬沾污如銅氧化為可溶于酸的陽離子，使之易于去除。所述的預(yù)清洗液是由雙氧水、氫氧化鈉或氫氧化鉀和水組成。其特征在于由下列組成物組成:
雙氧水3% 7%,
氫氧化鈉或氫氧化鉀0.1% 1%，
水96.9% 92%。一種利用權(quán)利要求1所述一種單晶硅片預(yù)清洗液的清洗方法，其特征在于:將插入花籃中的硅片放入到混合均勻的單晶硅片預(yù)清洗液中，溫度在55 80°C，用超聲波清洗60 600秒，超聲波清洗后，在60°C的條件下用去離子水漂洗I分鐘后，去離子水漂洗后取出硅片烘干。實施1:
取雙氧水4.25千克(濃度30%)，氫 氧化鈉0.24千克，加入95.51千克的水中，配成100千克清洗液，混合均勻，開啟制絨機的循環(huán)、鼓泡開關(guān)，5分鐘后關(guān)閉鼓泡。將插入花籃中的硅片放入到混合均勻的單晶硅片預(yù)清洗液中，溫度在55°C，用超聲波清洗60秒，超聲波清洗后，在60°C的條件下用去離子水漂洗I分鐘后，去離子水漂洗后取出硅片烘干。實施2:
取雙氧水3千克(濃度30%)，氫氧化鈉0.2千克，加入96.8千克的水中，配成100千克清洗液，混合均勻，開啟制絨機的循環(huán)、鼓泡開關(guān)，3分鐘后關(guān)閉鼓泡。將插入花籃中的硅片放入到混合均勻的單晶硅片預(yù)清洗液中，溫度在65°C，用超聲波清洗300秒，超聲波清洗后，在60°C的條件下用去離子水漂洗I分鐘后，去離子水漂洗后取出硅片烘干。實施3:
取雙氧水7千克(濃度30%)，氫氧化鈉I千克,加入92千克的水中，配成100千克清洗液，混合均勻，開啟制絨機的循環(huán)、鼓泡開關(guān)，4分鐘后關(guān)閉鼓泡。將插入花籃中的硅片放入到混合均勻的單晶硅片預(yù)清洗液中，溫度在80°C，用超聲波清洗600秒，超聲波清洗后，在60°C的條件下用去離子水漂 洗I分鐘后，去離子水漂洗后取出硅片烘干。
權(quán)利要求
1.一種單晶硅片預(yù)清洗液，其特征在于由下列組成物組成:所述的預(yù)清洗液是由雙氧水、氫氧化鈉或氫氧化鉀和水組成。
2.按權(quán)利要求1所述的一種單晶硅片預(yù)清洗液，其特征在于由下列組成物組成:雙氧水3% 7%，氫氧化鈉或氫氧化鉀0.1% 1%，水92% 96.9%。
3.一種利用權(quán)利 要求1所述一種單晶硅片預(yù)清洗液的清洗方法，其特征在于:將插入花籃中的硅片放入到混合均勻的單晶硅片預(yù)清洗液中，溫度在55 80°C，用超聲波清洗60 600秒，超聲波清洗后，在60°C的條件下用去離子水漂洗I分鐘后，去離子水漂洗后取出硅片烘干。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單晶硅片預(yù)清洗液及其清洗方法。其特征在于由下列組成物組成所述的預(yù)清洗液是由雙氧水、氫氧化鈉或氫氧化鉀和水組成。其特征在于由下列組成物組成雙氧水，氫氧化鈉或氫氧化鉀，水。一種利用權(quán)利要求1所述一種單晶硅片預(yù)清洗液的清洗方法，其特征在于將插入花籃中的硅片放入到混合均勻的單晶硅片預(yù)清洗液中，溫度在55～80℃，用超聲波清洗60～600秒，超聲波清洗后，在60℃的條件下用去離子水漂洗1分鐘后，去離子水漂洗后取出硅片烘干。本發(fā)明的優(yōu)點是使用雙氧水工藝后，堿濃度降低，產(chǎn)生氫氣量少，不會在硅片表面生產(chǎn)氣泡印，并且不會漂籃，不會產(chǎn)生明顯的界限。由于降低了堿的濃度，減薄量也有效的降低，有利于降低后道工序電池片的碎片率。
文檔編號C11D7/06GK103087850SQ20111034989
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者高華, 戴麗麗, 周光華, 李杏兵, 田怡 申請人:上海超日太陽能科技股份有限公司