[发明专利]太阳能电池硅片清洗剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种太阳能电池硅片清洗剂及其使用方法，属于太 阳能电池生产技术领域。

背景技术

硅片清洗对半导体工业的重要性早在50年代初就引起人们的高 度重视，这是由于硅片表面的污染物会严重影响电池片的性能、可靠 性和成品率。硅片表面的污染物主要以原子、离子、分子或膜的形式， 以物理或化学的方法存在于硅片表面或硅片表面的氧化膜中。硅片清 洗要求即能去除各类杂质又不破坏硅片。清洗要分物理清洗和化学清 洗，化学清洗分水溶液清洗和气相清洗，由于水溶液清洗价廉而安全， 对杂质和基体选择性好，可将杂质清洗至非常低的水平，因此水溶液 清洗一直占主导位置。

硅片清洗技术的发展大致可分为四个阶段，第一阶段建立了最初 的化学和机制抛光，但由于处理不当，往往会造成金属杂质的重新沉 淀以及金属杂质的再次污染；第二阶段从1961-1971年，使用最初的 RCA-1清洗液，该清洗技术的发展是清洗技术的里程碑；第三阶段从 1972-1989年，这一阶段的工作主要集中于对RCA清洗化学原理，适 用情况和影响因素等进行深入研究和分析，对RCA清洗技术进行改进； 第四阶段至今，侧重于对溶液清洗机理和动力学的研究以及新型清洗 技术的开发研究。

单晶硅材料随着其供应商的不同而差异很大，这对电池生产工艺 的优化和产品质量的控制带来很多不便。单晶硅使用前应检查外观、 电阻率、碳和氧的含量(≤10¹⁶/cm³)。单晶硅的外观应呈银灰色，不 允许存在夹层、发黑、氧化、指纹和沾污的痕迹或杂质，然而改善单 晶硅外表质量是提高电池转换效率的重要手段。现阶段硅片都用多线 切割机，多线切割机采用钢丝带动碳化硅磨料来进行切割硅片，会造 成硅片表面油脂的污染，单晶硅中通常都有金属杂质存在，它们来源 于原料污染、石英坩埚及坩埚涂层的污染，这些杂质的污染特别是金 属杂质在后道的高温扩散中会形成晶格缺陷，严重影响到电池片的各 性能指标。所以电池在生产之前一定要先清洗，以去除杂质。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池硅片清洗剂及其使用方法， 可去除由线切割单晶硅而产生的表面油脂及硅片内部金属杂质，使电 池片组装组件的利用率高达95％以上，同时提高电池片转换效率到17％ 以上。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种太阳能电池硅片清洗剂，由如下体积比的组分配制而成：

DZ1∶DZ2∶水＝5～15∶1～10∶100；其中DZ1由如下摩尔比的组分组成∶烷 基苯磺酸钠∶五水偏硅酸钠∶焦磷酸四钾∶聚乙烯醇∶聚乙二醇∶水＝ 5∶7∶3∶7∶6∶72；DZ2由如下摩尔比的组分组成∶氢氧化铵∶双氧水∶水 ＝5∶15∶80。

一种上述太阳能电池硅片清洗剂的使用方法，包括如下步骤：将 切割后的单晶硅片放在清洗剂中进行超声波清洗，其清洗时间为5分 钟-20分钟，清洗温度为40℃-70℃。

作为优选，所述清洗时间8分钟-15分钟，清洗温度为50℃-60 ℃。

本发明的有益效果在于：

1)操作简单、价格低廉、且无毒、无腐蚀和对人体无危害、对环 境无污染的优点。

2)提高电池片组装组件的利用率达到95％以上及电池片转换效率 在17％以上。

3)能适用于不同尺寸单晶硅太阳能电池的硅片清洗，适用于大规 模生产也适用于小批量的生产。

4)用本发明清洗剂清洗过的硅片生长的二氧化硅层中固定电荷密 度在1010cm-2数量级；去重金属离子能力与常规CMOS/SOS栅氧化工 艺相当；溶液和硅片亲润性更佳，更利于后道的制绒面。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不受以 下实施例所限定。