[发明专利]一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜太阳能电池技术领域，具体涉及一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法，尤其适用于CIGS薄膜太阳能电池制备技术。

背景技术

目前，太阳能电池的主流技术是晶硅电池，薄膜太阳能电池由于可以在廉价基体上制备，采用了单片内联技术，其组件成本不断下降；并且，薄膜太阳能电池弱光性能好，年发电量往往高于晶硅电池。因此，薄膜太阳能电池具有很好的发展潜力。未来，光伏市场将形成晶体硅电池和薄膜电池技术并存的发展格局，薄膜太阳电池的市场份额将随着技术成熟、成本降低和光伏建筑一体化需求的增加而逐步扩大。

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池具有光电转换效率高、发电效益好、无衰退、抗辐射、寿命长、成本低廉等特点，近几年成为人们研究太阳能电池的焦点。作为铜铟镓硒太阳能电池制备流程中的第一道工序，清洗后的玻璃基片洁净度直接影响到电池性能。玻璃基底洁净度差，会导致薄膜与基底的结合性能下降，背电极成膜后针孔数增多，甚至在吸收层成膜和随后的退火过程中出现大面积剥落现象，严重影响铜铟镓硒太阳能电池的光电转换效率和成品率。传统的玻璃基底清洗方法使用丙酮、乙醇、双氧水等试剂，采用烘烤干燥等方式，清洗后容易吸附环境中灰尘，清洗工艺复杂，清洗成本较高，不适于规模化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法，可有效去除玻璃基底表面附着的油污、颗粒物、粉尘，烧结印记以及有机污染物等，不仅确保玻璃基底表面的清洁度，显著降低薄膜太阳能电池电极膜层成膜后的针孔数，提高电池质量和成品率，而且工艺简单，清洗成本低，适于规模化生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法，包括以下步骤：

步骤（1）：用碱性清洗剂溶液对玻璃基底刷洗；

步骤（2）：采用去离子水对刷洗后的玻璃基底进行冲洗；

步骤（3）：采用的碱性清洗剂溶液对玻璃基底进行超声清洗；

步骤（4）：采用去离子水对碱性清洗剂溶液清洗后的玻璃基底进行冲洗；

步骤（5）：采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗；

步骤（6）：采用的氢氧化钠溶液对玻璃基底进行超声清洗；

步骤（7）：采用去离子水对玻璃基底进行冲洗；

步骤（8）：采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗；

步骤（9）：采用去离子水对玻璃基底进行冲洗；

步骤（10）：吹干玻璃基底。

上述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法，其特征在于，所述步骤（1）中，对玻璃基底刷洗时，采用的刷洗工具的材质为尼龙，利用材质为尼龙的刷洗工具刷洗玻璃基底，可有效的去除玻璃表面油污、大颗粒杂质。

上述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法，其特征在于，其特征在于，所述步骤（2）、（4）、（7）及（9）中，去离子水冲洗时使用扇形喷头，喷出的扇形水流两边缘之间的夹角为60゜～120゜，扇形水流面与玻璃表面的交线与玻璃移动方向垂直，扇形水流面与玻璃面之间夹角为45゜～90゜。扇形喷头喷出的水流呈扇形，增大了水流与玻璃表面的相互作用，有效的去除玻璃表面的颗粒杂质。

上述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法，所述步骤（1）和（3）中，碱性清洗剂溶液中碱性清洗剂与去离子水体积比为1:1～1:19，所述碱性清洗剂为市售产品的一种。

上述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法，所述步骤（3）中，超声清洗的频率为28KHz，清洗水温为40～60℃，清洗时间为3～15分钟。在碱性清洗剂溶液中使用超声，可以通过机械力的作用，使玻璃基底上的粉尘以及污渍脱离玻璃基底表面。

上述的玻璃薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法，其特征在于，在步骤（5）和（8）中，超声清洗的频率为40KHz，清洗水温为40～60℃，清洗时间为3～15分钟。加热可以除去玻璃表面粘附的有机污染物；利用去离子水超声清洗可以彻底去除玻璃基底表面残留的碱性清洗液以及氢氧化钠溶液，可以保证玻璃基底表面不存留活性离子，保证沉积膜层长期的稳定性。