[发明专利]基于微波处理的非传统光伏硅片清洗干燥工艺

说明书

本发明涉及光伏硅片，具体涉及一种基于微波处理的非传统光伏硅片清洗干燥工艺。所述的清洗干燥工艺，步骤如下：将盛装光伏硅片的花篮转移至微波干燥炉中；启动微波电源，进行加热，并利用红外温度传感器监控光伏硅片表面温度；加热完成后，开启微波干燥炉上方排气口，从光伏硅片下方输入空气流，排出微波干燥炉内的废气；红外温度传感器反馈光伏硅片表面温度低于50℃，停止输入空气流，清洗干燥工艺完毕。本发明能够有效去除光伏硅片表面残余的有机物，简化了生产过程，效率高，能耗低，均匀性好，安全性高，且装置结构简单，易于操作。

技术领域

本发明涉及光伏硅片，具体涉及一种基于微波处理的非传统光伏硅片清洗干燥工艺。

背景技术

太阳能电池是一种利用光电效应，将太阳能转化为直流电能的发电装置。太阳能电池发出的电能，可供给各种用电设备使用，因此很多电子设备上都采用太阳能电池，例如电子计算器，卫星，电站等。近年来，由于太阳能电池发电效率的提高，人们开始在房屋上安装太阳能电池，利用太阳能电池发出的电能提供部分甚至全部用电。与煤、石油、水能、核能等能源相比，太阳能洁净，具有对环境影响小和取之不尽等显著优点。因此，太阳能产业在短时间内得到迅速发展，成为生机勃勃的朝阳产业。

太阳能电池主要由光伏硅片构成，在高纯度硅片上形成半导体P-N结，当这些P-N结收到光照时，会形成从P极向N极的电流，将许多P-N结利用金属互联形成阵列，连接电极，收集这些电流并储存，就成为可用的电能。

光伏硅片的加工工艺主要包括以下流程：晶体生长，切断，滚圆，切片，倒角，研磨，腐蚀，抛光，清洗和烘干。在工艺流程的最后两步，要对单晶硅棒切割成的光伏硅片表面的损伤层和油污等进行清洗，清洗的目的是要消除吸附在光伏硅片表面的各类污染物，之后才能在光伏硅片的干净表面进行刻蚀并制作能够减少表面太阳反射光反射的绒面机构，且清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠率。制绒是制造晶硅电池的第一道工艺，又称表面织构化。有效的绒面结构使得入射光在光伏硅片表面多次反射和折射，增加了光的吸收，降低了反射率，有助于提高电池的性能。

由于光伏硅片是经切片，倒角，研磨，抛光等多道工序加工成的硅片，其表面已吸附各种杂质，如颗粒，金属离子，硅粉粉尘及有机杂质。其中有机杂质包括油污、指纹印以及清洗剂中的有机成分残留物。另外，有机物杂质的来源也包括光伏硅片厂家加工过程中设备污染，或者光伏硅片检测以及包装过程中通过手拿光伏硅片，将皮肤油脂及其他有机物粘附在光伏硅片上。假如单晶光伏硅片生产过程中出现大量油污，白斑，指纹等表面污染，会形成憎水性区域。在制绒工艺中憎水区会抑制硅片与刻蚀液反应而使得硅片制绒不完整，需要返工或者直接丢弃。因此有机物污染的清除是非常必要的，目前太阳能电池工业上的有机物杂质清除都离不开化学清洗液。

中国专利CN 103681239 A公开一种清洗单晶硅片表面的方法，包括如下步骤：首先在预清洗槽内加入双氧水和氢氧化钠得到混合溶液，在该混合溶液中双氧水的浓度为2％-3％，NaOH的浓度为0.15％-0.3％，配合超声对单晶硅片进行清洗，清洗时混合溶液浸没过单晶硅片。经过试用证明，采用本发明的方法后，制绒时间缩短，提高了产量，硅片表面油污、白斑、手印等脏污被完全洗净，返工片数量大量减少，降低硅片的报废比例，相应减少了由于硅片制绒后返工所需化学品使用量。

中国专利CN102952650 A公开一种太阳能电池硅片清洗剂及清洗工艺，属于太阳能电池生产技术领域，由以下组分组成：0.5％-3％的表面活性剂、2.1％-13％的无机盐、1％-5％的有机盐，余量为去离子水；清洗工艺包括(1)按重量百分比将表面活性剂、无机盐、有机盐和去离子水混合配制成太阳能电池硅片清洗剂；(2)在步骤(1)中配制成的清洗剂中加入20-25倍体积的去离子水，搅匀后得太阳能电池硅片清洗液；(3)在常温下，将硅片放入步骤(2)中配制成的太阳能电池硅片清洗液中进行清洗。本发明对于硅片表面污染物采用相似相溶原理，达到良好的去污效果，对硅片表面无腐蚀，提高晶硅太阳能电池的质量，提高成品率，从而降低电池片生产的成本。