[发明专利]一种太阳能电池制备用石英器件的清洗方法

说明书

本发明属于太阳能电池技术领域。本发明公开了一种太阳能电池制备用石英器件的清洗方法，其包括，清洗槽酸洗、高温水洗槽水洗，常温水洗槽水洗和干燥等步骤，其中酸洗采用氢氟酸和臭氧水的混合药液进行酸洗，水洗时采用臭氧水进行水洗。本发明不仅适用于扩散工序石英器件也适用于镀膜工序石英器件清洗；本发明可以减少使用氢氟酸、盐酸和臭氧水使用量，大大降低整个清洗流程时间；本发明能够有效清洗干净石英器件，降低污染比例，能够提升效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池制备用石英器件的清洗方法。

背景技术

扩散工序是晶体硅太阳能电池生产中形成P-N结的工序。硅片进行扩散工艺是通过扩散源气体与硅片在高温下发生化学反应生成单质磷沉积在P型晶体硅表面的过程，其化学反应式如下：

2P₂O₅+5Si＝＝5SiO₂+4P↓，

由上面反应式可以看出，POCl₃热分解时，如果没有外来的氧(O₂)参与其分解是不充分的，生成的PCl₅是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来O₂存在的情况下，PCl₅会进一步分解成P₂O₅并放出氯气(Cl₂)其反应式如下：

生成的P₂O₅又进一步与硅作用，生成SiO₂和磷原子。

在进行扩散时，先将硅片插在石英舟上，然后将石英舟连同硅片放入扩散石英管中进行扩散工艺。扩散完毕将硅片从石英舟内取出，然后再插入新的硅片进行下一批的扩散，因此在生产过程中，石英器件是重复使用的。但是长期使用石英器件的表面会沉积一层白色的粉末状物体，白色的粉末状物体由五氧化二磷、偏磷酸、正磷酸、五氯化磷、灰尘、硅片碎屑等混合物构成。当石英器件暴露于空气中时会与空气中的水分发生化学反应，以下是反应方程式：

P₂O₅+H₂O(低温)＝＝2HPO₃，

P₂O₅+3H₂O(高温)＝＝2H₃PO₄，

PCl₅+H₂O(少量)＝＝POCl₃+2HCl，

PCl₅+4H₂O(过量)＝＝H₃PO₄+5HCl，

石英器件包括：石英管、石英舟、排废管、尾气瓶等，后续不做过多解释。

当石英器件表面生成大量的混合物时，而且每次扩散工艺后，石英器件表面都会残存一定量扩散后的灰尘、微粒，与硅片接触后会对硅片外观造成影响，例如：卡槽印黑点等，并且严重时甚至降低电池片效率。因此需要对石英舟进行定期清洗。

现有石英器件的清洗方式为先采用氢氟酸与盐酸混合酸进行酸洗，然后采用纯水溢流方式进行水洗，最后烘干；这一种石英器件清洗工艺流程存在以下问题，原有酸洗槽为了操作简便为无盖设计，石英器件在酸洗过程中氢氟酸、盐酸挥发，导致车间会弥漫难闻的酸味，以及氢氟酸、盐酸源源不断挥发导致酸洗槽浓度一直处于下降过程，酸洗、水洗时间过长，使用氢氟酸、盐酸化学品过多，清洗过的石英器材存在清洗不干净，清洗过的石英器材存在酸残留导致电池片存在EL污染。

发明内容