[发明专利]一种单晶硅片的预清洗方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种太阳能电池生产过程中清洗工艺，具体的说是一种能够干净有效的清洗掉单晶硅片来料脏污的单晶硅片的预清洗方法。

背景技术

 我国对太阳能电池的研究开发工作高度重视,早在七五期间,非晶硅半导体的研究工作已经列入国家重大课题；八五和九五期间,我国把研究开发的重点放在大面积太阳能电池等方面。2003年10月，国家发改委、科技部制定出未来5年太阳能资源开发计划，发改委光明工程将筹资100亿元用于推进太阳能发电技术的应用，计划到2015年全国太阳能发电系统总装机容量达到300兆瓦。 我国已成为全球光伏产品最大制造国，我国即将出台的《新能源振兴规划》，我国光伏发电的装机容量规划为2020年达到20GW，是原来《可再生能源中长期规划》中1.8GW的10多倍。

太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、 通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很贵的输电线路。

目前，在现有生产单晶硅太阳能电池对单晶硅片进行清洗的方法，都是采用漂洗—>制绒—>漂洗—>氢氟酸—>漂洗—>盐酸—>漂洗—>喷淋—>甩干这种流程工艺。现在单晶硅片由于各个厂家制做工艺不同，单晶硅片质量参差不齐、都有不同程度的问题，传统的生产工艺无法去除掉单晶硅片上的脏污、手指印、有机物残留等，而上述原因造成的硅片不干净，将直接影响产品的A品率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种单晶硅太阳能电池片生产中的单晶硅片的预清洗方法，该方法能够彻底去除掉不同生产厂家不同工艺生产的单晶硅片上产生的脏污、手指印、有机物残留等，而且不影响单晶硅片本身的各项指标，并且能够使制绒得到良好的绒面，缩短制绒工艺时间，减少制绒所需药量，经上述步骤清洗后单晶硅片表面清洁度符合生产中A类片标准。

本发明的目的是这样实现的，所述的预清洗工艺的具体步骤是：

①、第一次配液，在容积为150-180升的工艺槽中加入150-160升的去离子水，工艺槽中的水温加热并保持在63～65度左右；然后开始进行各种化学品的配制，首先加入NaOH（电子级）250～300克，再加入H₂O₂  6升左右，用PP材质长棒均匀搅拌，得到配液待用。

②、清洗，将规格为125*125单晶硅片放入承载盒中，将多个承载盒依次装入大花蓝中作为一个批次，要求每个批次单晶硅片的数量在300片—400片之间，最后将装有单晶硅片的大花蓝放入装有①中配液的工艺槽中，浸泡时间控制在200～300秒左右。

③、补液，每清洗1批次后，在清洗下一批次时需重新补液，补入H₂O₂  0.8～1升左右，正常生产不间断的情况下，每隔4小时补入NaOH的量大约  150～200克。首次配液经多次补液后可连续生产50～60批。

本发明的优点是：

1、本发明方法是在单晶硅制绒前段加入预清洗工艺，主要目的是去除来料硅片由于在生产中产生的金属等颗粒、切削液残留等问题。其原理是通过H₂O₂对硅片表面的氧化作用，生成氧化膜，再经过NaOH碱性溶液的腐蚀，使硅片表面的金属等颗粒随着腐蚀层的剥落而进入溶液中；同时，由于H₂O₂的氧化作用，也会使切削液等有机物被分解成CO₂和H₂O而被去除，这样就达到了预清洗的目的。

2、本发明合理的选定了预清洗时的温度范围。由于NaOH溶液在一定的温度下，腐蚀效果才比较明显，所以要对溶液进行加温，但温度过高会对硅片腐蚀加剧产生绒面，因此要控制在合适的温度内，同时NaOH浓度也不宜过高，避免反应剧烈产生气泡而漂片。

3、本发明工艺在一定的温度范围内、低的NaOH碱浓度和适合的H₂O₂共同作用下，可以去除来料硅片的一些脏污、手指印、有机物残留等，这样大大缩短后期的制绒时间，也可使后期的绒面均匀，出绒效果好，避免了一些发白、脏污等不良片的发生几率。

具体实施方式：

本发明是在原有生产工艺中增加了预清洗步骤，顺序如下：预清洗—>漂洗—>制绒—>漂洗—>氢氟酸—>漂洗—>盐酸—>漂洗—>喷淋—>甩干。

实施例1