专利名称：一种太阳能电池硅片清洗剂及其清洗工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能电池硅片清洗剂及清洗工艺，应用于太阳能电池生产过程，属于太阳能电池生产技术领域。
背景技术：
在单晶硅太阳能电池生产工艺中，单晶硅在切片、清洗等制作过程中硅片表面会产生损伤层、碱、盐、有机污染、金属杂质与灰尘等。其中对于损伤层与金属杂质可在制绒与后续酸洗过程中有效去除，而对于灰尘与有机污染等在制绒反应中很难去除，而且会阻碍硅片表面的晶向腐蚀，引起明显色差，增高反射率，降低制绒质量与影响硅片整体的制绒效果。目前表面预清洗工艺一般采用粗抛与APM清洗工艺，同时借助物理超声波清洗方法。粗抛使用较高浓度氢氧化钠溶液与硅片发生反应，虽然可去除表面损伤层，在一定程度上去除表面污染物，但粗抛之后硅片表面溶液残留较多碱，同时减薄量很大，不易控制，对后续工艺产生较大影响。而APM清洗工艺，使用氨水与双氧水进行清洗，通过氧化与微刻蚀去除轻微有机物，表面颗粒与部分金属污染物，氨水容易挥发，双氧水容易分解，需要不断补加，工艺稳定性差，清洗效果不完全。
发明内容
为解决现有技术的上述不足，本发明提供了一种太阳能电池硅片清洗剂及其清洗工艺，清洗剂无挥发，无刺激性气味，对设备要求低，有效降低氨水与双氧水的使用量，清洗工艺操控简单，可大大降低生产成本。为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的
一种太阳能电池硅片清洗剂，由表面活性剂、无机盐、有机盐和去离子水组成。所述的太阳能电池硅片清洗剂，按重量百分比，由以下组分组成
表面活性剂O. 5%-3%
无机盐2. 1%-13%
有机盐1%_5%
余量为去尚子水。所述的表面活性剂为曲拉通X — 100、油酸三乙醇胺、异构醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种混合物。所述的无机盐为碳酸钠、硫酸钠和硅酸钠的混合物。按在所述清洗剂中的重量百分比计，所述的无机盐为碳酸钠1% 5%、硫酸钠1% 5%和硅酸钠O. I 3%的混合物。所述的有机盐为乙酸钠。一种太阳能电池硅片清洗工艺，包括以下步骤
(I)、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娃片清洗剂；(2)、在步骤(I)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。所述的步骤(3)中的清洗分批连续进行，每批硅片清洗2 10分钟，每清洗20批次之后补加清洗剂，如此循环补液完成批量生产。所述补加的清洗剂为权利要求7所述步骤(2)中的太阳能电池硅片清洗液总质量的 O. 01% 1%。本发明的有益效果如下 1、本发明的太阳能电池硅片清洗剂，对于硅片表面污染物采用相似相溶原理，以及卷缩、增溶、乳化、粘附等作用机理以达到良好的去污效果，对硅片表面无腐蚀；
2、本发明的太阳能电池硅片清洗工艺可在常温下清洗，操作简单，同时代替粗抛与APM工艺，溶液无挥发，无刺激性气味，对设备要求低，有效降低氨水与双氧水的使用量，不但能在硅片制绒前对硅片进行清洗，而且在制绒后、扩散后也均可以达到同样的清洗效果，从而可有效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，符合如今“高效、绿色、环保”的生产理念；
3、本发明在预清洗过程中，表面活性剂的憎水基团在洗涤液中与污垢结合与包覆，亲水基团随水流，通过乳化作用和润湿作用将污垢从硅片表面分离出来。同时水解时产生了具有胶束结构的硅酸，对固体污垢的粒子有悬浮和分散能力，对油污有乳化作用，乙酸钠、碳酸钠与硫酸钠增加清洗液去污能力。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。实施例I
I、配制太阳能电池硅片清洗液
取5L玻璃烧杯，加入4L去离子水，再加入O. 025g油酸三乙醇胺、O. 059g异构醇聚氧乙烯醚，O. 072g乙酸钠、O. 056g碳酸钠、O. 064g硫酸钠和O. 28g硅酸钠，搅拌均匀，配制成清洗剂；在预清洗槽中加入80L去离子水，加入上述配制成的清洗剂4L即得清洗液。2、太阳能电池硅片表面清洗
在常温下将硅片以400pcs为一个批次加入清洗液中清洗3min，之后放入去离子水中进行漂洗，后对清洗液进行补液，每清洗20批次之后补加清洗剂72ml,如此循环补液完成批量生产。实施例2
I、配制太阳能电池硅片清洗液
取IOL玻璃烧杯，加入5L去离子水，再加入O. 04g油酸三乙醇胺、O. Olg十二烷基硫酸钠、O. Ig乙酸钠、O. 092g碳酸钠、O. 095g硫酸钠和O. 07g硅酸钠，搅拌均匀，配制成清洗剂；在预清洗槽中加入100L去离子水，加入上述配制成的清洗剂5L即得清洗液。2、太阳能电池硅片表面清洗
在常温下将硅片以400pcs为一个批次加入清洗液中清洗4min，之后放入去离子水中进行漂洗，后对清洗液进行补液，每清洗20批次之后补加清洗剂100ml,如此循环补液完成批量生产。实施例3
I、配制太阳能电池硅片清洗液
取IOL玻璃烧杯，加入6L去离子水，再加入O. 03g曲拉通X — 100,0. 24g乙酸钠、O. 27g碳酸钠、O. 18g硫酸钠和O. 15g娃酸钠,搅拌均勻，配制成清洗剂；在预清洗槽中加入150L去离子水，加入上述配制成的清洗剂6L即得清洗液。2、太阳能电池硅片表面清洗
在常温下将硅片以400pcs为一个批次加入清洗液中清洗6min，之后放入去离子水中进行漂洗，后对清洗液进行补液，每清洗20批次之后补加清洗剂105ml,如此循环补液完成批量生产。实施例4
I、配制太阳能电池硅片清洗液
取IOL玻璃烧杯，加入7L去离子水，再加入O. Ig十二烷基硫酸钠、O. 096g十二烷基苯磺酸钠、O. 252g乙酸钠、O. 266g碳酸钠、O. 35g硫酸钠和O. 07g硅酸钠，搅拌均匀，配制成清洗剂；在预清洗槽中加入175L去离子水，加入上述配制成的清洗剂7L即得清洗液。2、太阳能电池硅片表面清洗
在常温下将硅片以400pcs为一个批次加入清洗液中清洗5min，之后放入去离子水中进行漂洗，后对清洗液进行补液，每清洗20批次之后补加清洗剂140ml,如此循环补液完成批量生产。上述实施例1-4，其区别在于配比浓度与清洗剂稀释程度的不同，可根据硅片不同污染程度进行配制。本发明清洗剂对硅片清洗效果如下
权利要求
1.一种太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于由表面活性齐U、无机盐、有机盐和去离子水组成。
2.如权利要求I所述的太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于按重量百分比，由以下组分组成 表面活性剂O. 5%-3% 无机盐2. 1%-13% 有机盐1%_5% 余量为去尚子水。
3.如权利要求I或2所述的太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于所述的表面活性剂为曲拉通X — 100、油酸三乙醇胺、异构醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种混合物。
4.如权利要求I或2所述的太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于所述的无机盐为碳酸钠、硫酸钠和硅酸钠的混合物。
5.如权利要求4所述的太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于按在所述清洗剂中的重量百分比计，所述的无机盐为碳酸钠1% 5%、硫酸钠1% 5%和硅酸钠O. I 3%的混合物。
6.如权利要求I或2所述的太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于所述的有机盐为乙酸钠。
7.一种太阳能电池硅片清洗工艺，其特征在于包括以下步骤 (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娃片清洗剂； (2)、在步骤(I)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。
8.如权利要求7所述的太阳能电池硅片清洗工艺，其特征在于所述的步骤(3)中的清洗分批连续进行，每批硅片清洗2 10分钟，每清洗20批次之后补加清洗剂，如此循环补液完成批量生产。
9.如权利要求8所述的太阳能电池硅片清洗工艺，其特征在于所述补加的清洗剂为权利要求7所述步骤(2)中的太阳能电池硅片清洗液总质量的O. 01% 1%。
全文摘要
本发明涉及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。
文档编号C11D1/37GK102952650SQ20121046226
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者李一鸣, 张震华, 王建新 申请人:绍兴拓邦电子科技有限公司