專利名稱：太陽能電池硅片清洗劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種太陽能電池硅片清洗劑及其使用方法，屬于太陽能電池生產(chǎn)技
術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
硅片清洗對半導(dǎo)體工業(yè)的重要性早在50年代初就引起人們的高度重視，這是由 于硅片表面的污染物會嚴(yán)重影響電池片的性能、可靠性和成品率。硅片表面的污染物主要 以原子、離子、分子或膜的形式，以物理或化學(xué)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類雜質(zhì)又不破壞硅片。清洗要分物理清洗和化學(xué)清洗，化學(xué) 清洗分水溶液清洗和氣相清洗，由于水溶液清洗價(jià)廉而安全，對雜質(zhì)和基體選擇性好，可將 雜質(zhì)清洗至非常低的水平，因此水溶液清洗一直占主導(dǎo)位置。 硅片清洗技術(shù)的發(fā)展大致可分為四個(gè)階段，第一階段建立了最初的化學(xué)和機(jī)制拋 光，但由于處理不當(dāng)，往往會造成金屬雜質(zhì)的重新沉淀以及金屬雜質(zhì)的再次污染；第二階段 從1961-1971年，使用最初的rca-1清洗液，該清洗技術(shù)的發(fā)展是清洗技術(shù)的里程碑；第三 階段從1972-1989年，這一階段的工作主要集中于對rca清洗化學(xué)原理，適用情況和影響因 素等進(jìn)行深入研究和分析，對rca清洗技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)；第四階段至今，側(cè)重于對溶液清洗機(jī) 理和動(dòng)力學(xué)的研究以及新型清洗技術(shù)的開發(fā)研究。 單晶硅材料隨著其供應(yīng)商的不同而差異很大，這對電池生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì) 量的控制帶來很多不便。單晶硅使用前應(yīng)檢查外觀、電阻率、碳和氧的含量(《1016/cm3)。 單晶硅的外觀應(yīng)呈銀灰色，不允許存在夾層、發(fā)黑、氧化、指紋和沾污的痕跡或雜質(zhì)，然而改 善單晶硅外表質(zhì)量是提高電池轉(zhuǎn)換效率的重要手段?，F(xiàn)階段硅片都用多線切割機(jī)，多線切 割機(jī)采用鋼絲帶動(dòng)碳化硅磨料來進(jìn)行切割硅片，會造成硅片表面油脂的污染，單晶硅中通 常都有金屬雜質(zhì)存在，它們來源于原料污染、石英坩堝及坩堝涂層的污染，這些雜質(zhì)的污染 特別是金屬雜質(zhì)在后道的高溫?cái)U(kuò)散中會形成晶格缺陷，嚴(yán)重影響到電池片的各性能指標(biāo)。 所以電池在生產(chǎn)之前一定要先清洗，以去除雜質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種太陽能電池硅片清洗劑及其使用方法，可去除由線切割
單晶硅而產(chǎn)生的表面油脂及硅片內(nèi)部金屬雜質(zhì)，使電池片組裝組件的利用率高達(dá)95%以
上，同時(shí)提高電池片轉(zhuǎn)換效率到17%以上。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為 —種太陽能電池硅片清洗劑，由如下體積比的組分配制而成 dzi : dz2 :水=5 15 : i io : ioo ;其中dzi由如下摩爾比的組 分組成烷基苯磺酸鈉五水偏硅酸鈉焦磷酸四鉀聚乙烯醇聚乙二醇水= 5:7:3:7:6: 72 ;dz2由如下摩爾比的組分組成氫氧化銨雙氧水水= 5 : 15 : 80。
—種上述太陽能電池硅片清洗劑的使用方法，包括如下步驟將切割后的單晶硅 片放在清洗劑中進(jìn)行超聲波清洗，其清洗時(shí)間為5分鐘-20分鐘，清洗溫度為40°C _70°C。
作為優(yōu)選，所述清洗時(shí)間8分鐘-15分鐘，清洗溫度為50°C -60°C 。
本發(fā)明的有益效果在于 1)操作簡單、價(jià)格低廉、且無毒、無腐蝕和對人體無危害、對環(huán)境無污染的優(yōu)點(diǎn)。
2)提高電池片組裝組件的利用率達(dá)到95%以上及電池片轉(zhuǎn)換效率在17%以上。
3)能適用于不同尺寸單晶硅太陽能電池的硅片清洗，適用于大規(guī)模生產(chǎn)也適用于 小批量的生產(chǎn)。 4)用本發(fā)明清洗劑清洗過的硅片生長的二氧化硅層中固定電荷密度在1010cm-2 數(shù)量級；去重金屬離子能力與常規(guī)CM0S/S0S柵氧化工藝相當(dāng)；溶液和硅片親潤性更佳，更 利于后道的制絨面。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不受以下實(shí)施例所限定。 實(shí)施例1 :加5LDZ1、10LDZ2于IOOL水中，混合均勻。其中，DZ1由如下摩爾比
的組分組成烷基苯磺酸鈉五水偏硅酸鈉焦磷酸四鉀聚乙烯醇聚乙二醇水 =5:7:3:7:6: 72 ;DZ2由如下摩爾比的組分組成氫氧化銨雙氧水水= 5 : 15 : 80。將切割好的5英寸單晶硅片放入到混合均勻的太陽能電池硅片清洗劑中，且 使清洗劑的溫度控制在55t:，超聲波清洗io分鐘，然后將此單晶硅片做成太陽能電池片，
該太陽能電池片的轉(zhuǎn)化效率為17. 23%，電池片組裝組件的利用率為95. 15%。 實(shí)施例2 :加15LDZ1、1LDZ2于100L水中，混合均勻。其中，DZ1由如下摩爾比
的組分組成烷基苯磺酸鈉五水偏硅酸鈉焦磷酸四鉀聚乙烯醇聚乙二醇水 =5:7:3:7:6: 72 ;DZ2由如下摩爾比的組分組成氫氧化銨雙氧水水= 5 : 15 : 80。將切割好的5英寸單晶硅片放入到混合均勻的太陽能電池硅片清洗劑中，且
使清洗劑的溫度控制在4(TC，超聲波清洗20分鐘，然后將此單晶硅片做成太陽能電池片，
該太陽能電池片的轉(zhuǎn)化效率為17. 28%，電池片組裝組件的利用率為97. 15%。 實(shí)施例3 :加10LDZ1、5LDZ2于100L水中，混合均勻。其中，DZ1由如下摩爾比
的組分組成烷基苯磺酸鈉五水偏硅酸鈉焦磷酸四鉀聚乙烯醇聚乙二醇水 =5:7:3:7:6: 72 ;DZ2由如下摩爾比的組分組成氫氧化銨雙氧水水= 5 : 15 : 80。將切割好的5英寸單晶硅片放入到混合均勻的太陽能電池硅片清洗劑中，且
使清洗劑的溫度控制在5(TC，超聲波清洗15分鐘，然后將此單晶硅片做成太陽能電池片，
該太陽能電池片的轉(zhuǎn)化效率為17. 21%，電池片組裝組件的利用率為95. 13%。 實(shí)施例4 :加7LDZ1、8LDZ2于100L水中，混合均勻。其中，DZ1由如下摩爾比
的組分組成烷基苯磺酸鈉五水偏硅酸鈉焦磷酸四鉀聚乙烯醇聚乙二醇水 =5:7:3:7:6: 72 ;DZ2由如下摩爾比的組分組成氫氧化銨雙氧水水= 5 : 15 : 80。將切割好的5英寸單晶硅片放入到混合均勻的太陽能電池硅片清洗劑中，且
使清洗劑的溫度控制在6(TC，超聲波清洗8分鐘，然后將此單晶硅片做成太陽能電池片，該 太陽能電池片的轉(zhuǎn)化效率為17. 24%，電池片組裝組件的利用率為97. 17%。
實(shí)施例5 :加12LDZ1、3LDZ2于100L水中，混合均勻。其中，DZ1由如下摩爾比
的組分組成烷基苯磺酸鈉五水偏硅酸鈉焦磷酸四鉀聚乙烯醇聚乙二醇水 =5:7:3:7:6: 72 ;DZ2由如下摩爾比的組分組成氫氧化銨雙氧水水= 5 : 15 : 80。將切割好的5英寸單晶硅片放入到混合均勻的太陽能電池硅片清洗劑中，且
使清洗劑的溫度控制在7(TC，超聲波清洗5分鐘，然后將此單晶硅片做成太陽能電池片，該
太陽能電池片的轉(zhuǎn)化效率為17. 25%，電池片組裝組件的利用率為97. 13%。 總之，本發(fā)明太陽能電池硅片清洗劑的清洗時(shí)間、清洗溫度與清洗劑中的DZ1、DZ2
的濃度相協(xié)調(diào)，以達(dá)到有效去除由線切割單晶硅而產(chǎn)生的表面油脂及硅片內(nèi)部金屬雜質(zhì)。
采用本發(fā)明太陽能電池硅片清洗劑，操作簡單，不使用有毒強(qiáng)腐蝕試劑，排放符合環(huán)保要求。
權(quán)利要求
一種太陽能電池硅片清洗劑，其特征在于由如下體積比的組分配制而成DZ1∶DZ2∶水＝5～15∶1～10∶100；其中DZ1由如下摩爾比的組分組成烷基苯磺酸鈉∶五水偏硅酸鈉∶焦磷酸四鉀∶聚乙烯醇∶聚乙二醇∶水＝5∶7∶3∶7∶6∶72；DZ2由如下摩爾比的組分組成氫氧化銨∶雙氧水∶水＝5∶15∶80。
2. —種如權(quán)利要求i所述太陽能電池硅片清洗劑的使用方法，其特征在于包括如下步驟將切割后的單晶硅片放在清洗劑中進(jìn)行超聲波清洗，其清洗時(shí)間為5分鐘-20分鐘，清 洗溫度為40°c _70°c。
3. 如權(quán)利要求2所述太陽能電池硅片清洗劑的使用方法，其特征在于所述清洗時(shí)間8 分鐘-15分鐘，清洗溫度為50°c _60°c。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽能電池硅片清洗劑及其使用方法，屬于太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，由如下體積比的組分配制而成DZ1∶DZ2∶水＝5～15∶1～10∶100；其中DZ1由如下摩爾比的組分組成烷基苯磺酸鈉∶五水偏硅酸鈉∶焦磷酸四鉀∶聚乙烯醇∶聚乙二醇∶水＝5∶7∶3∶7∶6∶72；DZ2由如下摩爾比的組分組成氫氧化銨∶雙氧水∶水＝5∶15∶80。本發(fā)明使用方法如下將切割后的單晶硅片放在清洗劑中進(jìn)行超聲波清洗，其清洗時(shí)間為5分鐘-20分鐘，清洗溫度為40℃-70℃。本發(fā)明清洗時(shí)間、清洗溫度與清洗劑中的DZ1、DZ2的濃度相協(xié)調(diào)，以達(dá)到有效去除由線切割單晶硅而產(chǎn)生的表面油脂及硅片內(nèi)部金屬雜質(zhì)。
文檔編號C11D3/06GK101735891SQ20091015719
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者俞相明, 陳國其, 黃燕 申請人:浙江向日葵光能科技股份有限公司