專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能電池用洗潔液混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有關(guān)于一種太陽(yáng)能電池用洗潔液混合物，更詳細(xì)說(shuō)明的話(huà)，有關(guān)一種使用于太陽(yáng)能電池制作上的硅膠晶圓用洗潔液混合物。本發(fā)明主張于2009年06月M日向韓國(guó)專(zhuān)利廳提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) 10-2009-0056543號(hào)的申請(qǐng)日的權(quán)益，并且所有內(nèi)容皆被包含于本說(shuō)明書(shū)內(nèi)。
背景技術(shù)：
以硅晶的結(jié)晶性為準(zhǔn)，可將硅晶太陽(yáng)能電池分類(lèi)為單結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池、多結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池、非晶質(zhì)硅太陽(yáng)能電池。這種硅晶太陽(yáng)能電池的制作方法如下。首先，以單結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池而言，使用拉晶法(crystal pulling method)形成單結(jié)晶錠(ingot)之后，接著進(jìn)行將單結(jié)晶錠 (ingot)切斷而形成晶圓形狀的切斷工程。此時(shí)，切斷工具建議使用線(xiàn)鋸(wire saw)。接著， 進(jìn)行以IOOym 200μπι厚度將該晶圓形狀加工形成為晶圓的晶圓形成工程。接著，進(jìn)行于該晶圓上形成ρ-η接合、電極、保護(hù)膜等的積層工程之后，完成單結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池。另夕卜，以多結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池而言，首先以鑄造方式制作完成熔融硅膠之后，經(jīng)冷卻工程結(jié)晶化，接著進(jìn)行制造多結(jié)晶硅錠(ingot)的結(jié)晶化工程。接著，進(jìn)行將該多結(jié)晶硅錠(ingot) 切斷而形成晶圓形狀的切斷工程。接著，進(jìn)行以IOOym 200μπι厚度將該晶圓形狀加工形成為晶圓的晶圓形成工程。接著，進(jìn)行于該晶圓上形成Ρ-η接合、電極、保護(hù)膜等的積層工程之后，完成多結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池。上述硅膠太陽(yáng)能電池的制造方法當(dāng)中，進(jìn)行切斷工程時(shí)，為了降低切斷面的受損及切斷面的反射率，建議使用堿性或酸性溶液，進(jìn)行將切斷面的表面制作成凹凸結(jié)構(gòu)的粗化(texturing)工程。然而，進(jìn)行上述粗化(texturing)工程時(shí)，因?yàn)橛星袛喙こ躺纤褂玫那袛嘤?sawing oil)、潤(rùn)滑油、工作人員的指紋等的有機(jī)污染物、手套印痕、微粒子性污染物、運(yùn)輸臺(tái)的轉(zhuǎn)帶的印痕等的各種因素，所以可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法完成均勻的粗化 (texturing)工程。若無(wú)法進(jìn)行均勻的粗化(texturing)工程，太陽(yáng)能電池的制造收率將急速下降，從而影響到整個(gè)工程效率。因此，太陽(yáng)能電池制造業(yè)界為了解決有機(jī)污染物與微粒子性污染物等問(wèn)題，于半導(dǎo)體洗潔工程上，引進(jìn)RCA洗潔方式。更詳細(xì)說(shuō)明的話(huà)，太陽(yáng)能電池制造業(yè)界在RCA洗潔工程中，僅有在太陽(yáng)能電池晶圓的初期使用SC-1( = SPM雙氧水氨水純水)洗潔方法進(jìn)行洗潔，或者在粗化工程前，直接引進(jìn)RCA洗潔方法進(jìn)行洗潔。然而，使用該SC-I洗潔方法或RCA洗潔方法時(shí)，除了粒子狀的污染物之外，很難去除其他的污染物。此外，當(dāng)使用該 SC-I洗潔方法或RCA洗潔方法時(shí)，由于太陽(yáng)能電池制造工程中需要追加其他階段的工程， 而讓工程費(fèi)用也會(huì)跟著提升。另外，由于工程的溫度為70°C 100°C，所以工作進(jìn)行過(guò)程也比較難。因此為了改善SC-I或RCA洗潔方式的缺點(diǎn)，正在進(jìn)行各種方式的研發(fā)作業(yè)。例如，大韓民國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利第2007-0023%4號(hào)所提供的方法為，自SC-I的成分當(dāng)中，將雙氧水替代成臭氧水之后，將它使用于洗潔工程上。使用上述的洗潔方法，可以獲得無(wú)害又比雙氧水更強(qiáng)的氧化劑，因此提高有機(jī)污染物的去除效果。然而，仍需要適用SC-I的工程溫度，并且為了設(shè)置臭氧發(fā)生器需要花費(fèi)額外的費(fèi)用。還有，日本專(zhuān)利平5-27M05號(hào)與日本專(zhuān)利第 2003-221600號(hào)所提供的方法為，于SC-I溶液中添加亞磷酸或過(guò)磷酸化合物等的復(fù)合劑， 或者添加環(huán)氧乙烷附加型界面活性劑或復(fù)合劑，而制作成基板表面洗潔液。該基板表面洗潔液雖然可以去除金屬粒子，但是無(wú)法有效地去除有機(jī)污染物、微粒子污染物及設(shè)備所造成的污染物。另外，大韓民國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利第2005-0103953號(hào)所提供的方法為，揭露一種以4 級(jí)銨氫氧化物，及特定界面活性劑為必須成分的半導(dǎo)體洗潔劑混合物。然而，該半導(dǎo)體洗潔劑混合物的脫脂效能及微粒子污染物質(zhì)的去除功能不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的為提供一種洗潔液混合物，且所述洗潔液混合物具有卓越的濕潤(rùn)、浸透效果，因此可以徹底去除殘留在太陽(yáng)能電池用基板上的污染物質(zhì)。本發(fā)明的主要目的為提供一種洗潔液混合物，且所述洗潔液混合物對(duì)于后工程之一的粗化工程不會(huì)造成壞影響，因此可以提升太陽(yáng)能電池的制造收率。本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池用洗潔液混合物，所述洗潔液混合物包含有機(jī)堿性化合物、水溶性二醇醚化合物、過(guò)碳酸鹽、有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽及殘量的水。再者，本發(fā)明提供了一種以洗潔液混合物洗潔的太陽(yáng)能電池。又，本發(fā)明提供了一種包含上述太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池模塊。本發(fā)明的洗潔液混合物為具有卓越的濕潤(rùn)、浸透效果，因此可以徹底去除殘留在太陽(yáng)電池用基板上的污染物質(zhì)。除此之外，本發(fā)明的洗潔液混合物對(duì)于后工程之一的粗化工程不會(huì)造成壞影響，因此可以提升太陽(yáng)能電池的制造收率。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明相關(guān)的具體說(shuō)明如下。本發(fā)明為一種使用于太陽(yáng)能電池的硅膠晶圓用洗潔液混合物，其中包含有機(jī)堿性化合物、水溶性二醇醚化合物、過(guò)碳酸鹽、有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽及殘量的水。上述洗潔液混合物為，于太陽(yáng)電池制造工程中的粗化工程前后階段上，進(jìn)行基板洗潔時(shí)，發(fā)揮非常卓越的洗潔力的同時(shí)，對(duì)于粗化工程不會(huì)造成壞影響。尤其是對(duì)于太陽(yáng)能電池用單結(jié)晶、多結(jié)晶硅膠晶圓進(jìn)行洗潔時(shí)，該洗潔液混合物非常有用又有效。上述洗潔液混合物當(dāng)中，以混合物總重量為準(zhǔn)，各成分所占的重量百分比例 (wt% )為有機(jī)堿性化合物為0. Iwt% 15wt%、水溶性二醇醚化合物0. lwt% 40wt%、 過(guò)碳酸鹽0. lwt% 20wt%、有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽0.01wt% 10wt%及殘量的水。上述洗潔液混合物當(dāng)中，該有機(jī)堿性化合物建議使用胺類(lèi)或烷醇胺類(lèi)。更詳細(xì)說(shuō)明的話(huà)，該有機(jī)堿性化合物建議使用甲胺、乙胺、異丙胺、單異丙胺等的一級(jí)胺，二乙胺、二異丙胺、二丁胺等的二級(jí)胺，三甲胺、三乙胺、三異丙胺、三丁胺等的三級(jí)胺，氫氧化四甲銨、 氫氧化四乙銨、氫氧化四丙銨、氫氧化四丁基銨等的四級(jí)銨氫氧化物，或羥基膽堿、單乙醇胺、二乙醇胺、2-胺基乙醇、2-(乙基胺)乙醇、2-(甲胺)乙醇、N-甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、1-氨基-2-丙醇、三乙醇胺、單丙醇胺或二丁醇胺等的烷醇胺。其中，最建議使用的有機(jī)堿性化合物為氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丙銨、氫氧化四丁銨、單乙醇胺、1-胺基-2-丙醇等。上述洗潔液混合物當(dāng)中，該有機(jī)堿性化合物比較佳的含量為，以構(gòu)成物的總重量為準(zhǔn)，建議使用0. 1重量％ 15重量％ (wt%)，其中，最佳的含量為0.5重量％至 10重量％ )。若上述含量未達(dá)0. 1重量％ )的話(huà)，很難徹底去除微細(xì)粒子及有機(jī)/無(wú)機(jī)污染物。并且若超過(guò)15重量％ (wt%)的話(huà)，因堿性度過(guò)高，而引起基板表面的蝕刻效果，最后對(duì)于后工程之一的粗化工程可能會(huì)產(chǎn)生壞影響。上述水溶性二醇醚化合物可以去除只使用有機(jī)堿性化合物所組成的水溶性比較難去除的基板表面的潤(rùn)滑油、切斷油及指紋等的油成分，同時(shí)提高對(duì)于水的溶解力。上述水溶性二醇醚化合物當(dāng)中，建議使用Cl ClO的水溶性二醇醚化合物。Cl ClO的水溶性二醇醚化合物的較佳例子為乙二醇單丁基醚(MG)、二乙二醇單丁基醚(MDG)、三乙二醇單丁基醚(MTG)、聚乙二醇單丁基醚(MPG)、乙二醇單乙醚(EG)、二乙二醇單乙醚(EDG)、乙二醇單丁醚(BG)、二乙二醇單丁醚(BDG)、三乙二醇單丁醚(BTG)、丙二醇單甲醚(MFG)、二丙二醇單甲醚(MFDG)等的成分，并且將這些水溶性的二醇醚化合物單獨(dú)使用或其兩種以上的成分混合使用皆可。上述洗潔液混合物當(dāng)中，該水溶性二醇醚化合物比較佳的含量為，以構(gòu)成物之總重量為準(zhǔn)，建議使用0. 1重量％至40重量％ (Wt%)，其中，最佳含量為1.0重量％至20重量％ (wt%)0若水溶性二醇醚化合物的含量未達(dá)到0.1重量％ (wt%)的話(huà)，很難去除基板表面的油成分。并且若水溶性二醇醚化合物含量超過(guò)40重量％的話(huà)，引起洗潔液的粘度上升而導(dǎo)致洗潔時(shí)基板的濕潤(rùn)浸透力下降的問(wèn)題。上述過(guò)碳酸鹽容易溶解于水并產(chǎn)生活性氧氣，因此使基板表面上的粒子性及有機(jī)污染物產(chǎn)生氧化變化，而幫助分解/溶解作業(yè)。上述過(guò)碳酸鹽為可以使用過(guò)碳酸鈉、過(guò)碳酸鉀等，并且從成本考慮，建議使用過(guò)碳酸鈉。上述洗潔液混合物當(dāng)中，該過(guò)碳酸鹽比較佳的含量為，以構(gòu)成物的總重量為準(zhǔn)，建議使用0. 1重量％至20重量％ (wt%)，其中，最佳的含量為1重量％至10重量％ (wt%)0 若上述含量未達(dá)到0.1重量％ (wt%)的話(huà)，很難獲得優(yōu)秀的洗潔力。并且若超過(guò)20重量％ (wt%)的話(huà)，對(duì)于水的溶解度會(huì)達(dá)到極限，因此洗潔效果并不會(huì)隨著過(guò)碳酸鹽含量的增加，而線(xiàn)性提升。上述有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽具有與無(wú)機(jī)離子強(qiáng)力結(jié)合的特性及使不純物粒子不會(huì)互相凝結(jié)在一起的特性。因此上述有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽對(duì)于工程過(guò)程中所產(chǎn)生的有機(jī) /無(wú)機(jī)污染物呈現(xiàn)出相當(dāng)卓越的去除力。另外，像過(guò)碳酸鹽一樣，上述有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽由于具有穩(wěn)定劑的功能，可以防止氧化劑提早被分解，因此讓洗潔液成分具有優(yōu)秀的清潔效果。上述有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽的種類(lèi)沒(méi)有受到特別的限制，只要相關(guān)產(chǎn)業(yè)上所使用的物質(zhì)都可使用于本發(fā)明中。例如，可以使用甲基二磷酸、胺基三(亞甲基磷酸)、亞乙基二磷酸、1-羥基亞乙基-1，1-二磷酸、1-羥基亞丙基-1，1-二磷酸、1-羥基亞丁基-1，1-二磷酸、乙胺基二(亞甲基磷酸)、1，2_丙烯二胺基四(亞甲基磷酸)、十二烷基胺二(亞甲基磷酸)、硝基三(亞甲基磷酸)、乙烯二胺二(亞甲基磷酸)、乙烯二胺四(亞甲基磷酸)、己烯二胺四(亞甲基磷酸)、二乙烯三胺五(亞甲基磷酸)、環(huán)己二胺四(亞甲基磷酸)，在這些組中，選一種或兩種以上的有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽即可。另外，上述有機(jī)磷酸鹽為可使用前述的有機(jī)磷酸的鈉鹽、鉀鹽等。上述構(gòu)成物當(dāng)中，一種以上的有機(jī)磷酸及從有機(jī)磷酸鹽選出來(lái)的成分的含量以洗潔液的總重量為準(zhǔn)，建議使用0. 01重量％ (wt% )至10重量％ (wt% )，其中，最佳的含量為0. 1重量％ )至5重量％ )。若上述一種以上的有機(jī)磷酸及從有機(jī)磷酸鹽選出來(lái)的成分含量未達(dá)到0.01重量％ (wt%)的話(huà)，無(wú)法獲得洗潔效果及穩(wěn)定化劑的效果。 并且若含量超過(guò)10重量％ (wt%)的話(huà)，洗潔效果及穩(wěn)定化劑的效果不會(huì)隨著成分含量的增加，而線(xiàn)性提升。上述水為洗潔液混合物中的水成分，沒(méi)有受到特別的限制，但是建議使用半導(dǎo)體工程用的水，并且其比電阻值大于18MQ/cm的去離子水。上述水的含量為依據(jù)其他構(gòu)成成分可進(jìn)行調(diào)整。為了提升洗潔效能，本發(fā)明的洗潔液混合物還可進(jìn)一步包含相關(guān)領(lǐng)域中通用的添加劑，例如防腐劑、濕潤(rùn)浸透劑、分散劑或表面改性劑等。另外，本發(fā)明提供了一種以洗潔液混合物洗潔的太陽(yáng)能電池。
另外，本發(fā)明提供了一種包含上述太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池模塊。[本發(fā)明的實(shí)施例]以下，通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明更具體的內(nèi)容。以下所述僅為示例性的，而非為限制性的。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍中。實(shí)施例1 8及比較例1 4 洗潔液混合物的制造依照所定的含量，將下列表1上記載的成分加入其中設(shè)置有攪拌器的混合槽內(nèi)， 接著，常溫下，以500rpm速度攪拌1小時(shí)之后，制造完成洗潔液混合物。試驗(yàn)例洗潔力及粗化影響性1、切斷油去除性將上述實(shí)施例1 8及比較例1 4所制作的洗潔液混合物IOOml放入于容量 250ml的燒杯(beaker)之后，將滴放一滴切斷油的太陽(yáng)能電池用硅晶圓基板Qx 2cm)浸泡于洗潔液混合物5分鐘之后，進(jìn)行洗潔作業(yè)。將經(jīng)一定時(shí)間的洗潔作業(yè)的硅晶圓基板拿出來(lái)之后，再以超純水沖洗1分鐘。接著，用氮?dú)馊コ杈A基板表面的液體，用肉眼觀察。接著，利用相關(guān)產(chǎn)業(yè)界通用的粗化化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行粗化工程。接著，使用肉眼及光學(xué)顯微鏡、掃描式電子顯微鏡(SEM 日立公司(Hitachi)，型號(hào)S-4700)檢查該粗化后硅晶圓基板的基板表面，以殘留于硅晶圓基板表面的異物粒子數(shù)量判斷洗潔力及對(duì)于粗化作業(yè)的影響性。其比較結(jié)果如下表1。2、指紋去除性將上述實(shí)施例1 8及比較例1 4所制作的洗潔液混合物IOOml放入于容量 250ml的燒杯(beaker)之后，將上面印有停留一定時(shí)間的指紋的太陽(yáng)能電池用硅晶圓基板 (2x 2cm)浸泡于洗潔液混合物5分鐘，以進(jìn)行洗潔作業(yè)。將經(jīng)一定時(shí)間的洗潔作業(yè)的硅晶圓基板取出燒杯后，以超純水沖洗1分鐘。接著，用氮?dú)馊コ杈A基板表面的液體，用肉眼觀察。接著，利用相關(guān)產(chǎn)業(yè)界通用的粗化化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行粗化工程。接著，使用肉眼及光學(xué)顯微鏡、掃描式電子顯微鏡(SEM =Hitachi公司，型號(hào)S-4700)檢查該粗化后的硅晶圓基板的表面，以殘留于硅晶圓基板表面的異物粒子數(shù)量來(lái)判斷洗潔力及對(duì)于粗化作業(yè)的影響性。其比較結(jié)果如下表1。表1
權(quán)利要求
1.一種用于太陽(yáng)能電池的洗潔液混合物，其特征在于，包含有機(jī)堿性化合物；水溶性二醇醚化合物；過(guò)碳酸鹽；有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽；以及，剩下的殘量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗潔液混合物，其特征在于，以所述混合物總重量為準(zhǔn)，各成分所占的重量百分比例)為所述有機(jī)堿性化合物0. 1重量％ 15重量％ ；所述水溶性二醇醚化合物0. 1重量％ 40重量所述過(guò)碳酸鹽0. 1重量％ 20重量所述有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽0. 01重量％ 10重量％ ；以及，殘量的所述水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗潔液混合物，其特征在于，所述有機(jī)堿性化合物包括一種或兩種以上選自于四級(jí)銨氫氧化物、一級(jí)胺類(lèi)、二級(jí)胺類(lèi)、三級(jí)胺類(lèi)及醇胺類(lèi)所組成的組中的化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的洗潔液混合物，其特征在于，所述有機(jī)堿性化合物包括一種或兩種以上選自于甲胺、乙胺、異丙胺、單異丙胺、二乙胺、二異丙胺、二丁胺、三甲胺、三乙胺、三異丙胺、三丁胺、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丙銨、氫氧化四丁銨、羥基膽堿、單乙醇胺、二乙醇胺、2-胺基乙醇、2-(乙基胺)乙醇、2-(甲胺)乙醇、氮-甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇氨、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、1-氨基-2-丙醇、三乙醇胺、單丙醇胺及二丁醇胺所組成的組中的化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗潔液混合物，其特征在于，所述水溶性二醇醚化合物為 Cl ClO的水溶性二醇醚化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的洗潔液混合物，其特征在于，所述Cl ClO的水溶性二醇醚化合物包括一種或兩種以上選自于乙二醇單甲基醚(MG)、二乙二醇單甲基醚(MDG)、三乙二醇單甲基醚(MTG)、聚乙二醇單甲基醚(MPG)、乙二醇單乙基醚(EG)、二乙二醇單乙基醚 (EDG)、乙二醇單丁醚(BG)、二乙二醇單丁醚(BDG)、三乙二醇單丁醚(BTG)、丙二醇單甲基醚(MFG)及二丙二醇單甲基醚(MFDG)所組成的組中的化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗潔液混合物，其特征在于，所述過(guò)碳酸鹽為一種以上選自于過(guò)碳酸鈉及過(guò)碳酸鉀所組成的組中的化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗潔液混合物，其特征在于，所述有機(jī)磷酸或所述有機(jī)磷酸鹽包括一種或兩種以上選自于甲基二磷酸、胺基三(亞甲基磷酸)、亞乙基二磷酸、1-羥基亞乙基-1，1- 二磷酸、1-羥基亞丙基-1，1- 二磷酸、1-羥基亞丁基-1，1- 二磷酸、乙胺基二 (亞甲基磷酸)、1，2_丙烯二胺基四(亞甲基磷酸)、十二烷基胺二(亞甲基磷酸)、硝基三 (亞甲基磷酸)、乙烯二胺二(亞甲基磷酸)、乙烯二胺四(亞甲基磷酸)、己烯二胺四(亞甲基磷酸)、二乙烯三胺五(亞甲基磷酸酸)及環(huán)己二胺四(亞甲基磷酸)所組成的組及其鹽類(lèi)化合物中的化合物。
9.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的洗潔液混合物進(jìn)行洗潔的太陽(yáng)能電池。
10.一種包含有根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有關(guān)太陽(yáng)能電池用洗潔液混合物，其中包含有機(jī)堿性化合物、水溶性二醇醚化合物、過(guò)碳酸鹽、有機(jī)磷酸或有機(jī)磷酸鹽及水的太陽(yáng)能電池用洗潔液混合物。
文檔編號(hào)C11D7/26GK102482627SQ201080028674
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者尹嚆重, 房淳洪, 李承傭, 金相泰 申請(qǐng)人:東友 Fine-Chem 股份有限公司