本发明涉及晶体硅太阳能电池生产领域，具体涉及一种石墨舟清洗方法。
背景技术：
：目前商业化的晶体硅太阳能电池大多数是使用直接式的pecvd(即管式pe)工艺。在该工艺中，需要使用石墨舟作为硅片的载体。随着石墨舟使用次数的增多，卡点间隙与舟壁都会积累较多的氮化硅粉尘，严重影响镀膜的均匀性。故而在石墨舟的使用一定次数后，需要将超时舟进行隔离清洗。传统的石墨舟清洗方法如下：先在氢氟酸体积浓度为25％的氢氟酸酸洗6小时，再经过6小时的水洗，最后还需10小时烘干。传统方法的缺点是，水洗时间过长且水洗不干净，大大降低了石墨舟的使用寿命，也造成生产成本的增加。技术实现要素：基于此，有必要针对现有石墨舟清洗时间过长，且水洗不干净的问题，提供一种高效的石墨舟清洗方法，以达到延长石墨舟的使用寿命，降低企业生产成本的目的。一种石墨舟清洗的方法，包括步骤如下：将石墨舟浸泡于体积浓度为20-25％的氢氟酸溶液中，浸泡6-8h；然后去离子水清洗；再将石墨舟浸泡于非强碱溶液中20-120min；然后再去离子水鼓泡清洗；在鼓泡清洗后，将石墨舟烘干。上述清洗方法较传统的洗舟方法缩短水洗时间，由原来水洗6h缩短至碱洗及去离子水洗总时长为80-180min。此外，由于加入非强碱溶液，中和了酸洗后石墨中吸附的酸性物质，其清洗效果更好，能够更有效的除去石墨舟壁残余的酸，且不引入其他杂质，不会腐蚀舟壁与硅片；碱洗过后舟壁成中性或碱性；相较于水洗过后成酸性的舟壁，可以避免高温条件下氢氟酸气体对硅片的腐蚀。另外，选择非强碱溶液，易于中和控制，如果是强碱溶液，会腐蚀石墨舟中的连接杆等陶瓷器件。在干燥前进行鼓泡清洗，可增强清洗效果，并且可使其它污染物脱离石墨舟。在其中一个实施例中，所述非强碱溶液的体积浓度为1％-10％。在其中一个实施例中，所述非强碱溶液的体积浓度为5％。在其中一个实施例中，所述非强碱溶液选自氨水或碳酸氢盐溶液。在其中一个实施例中，所述碳酸氢盐溶液选自碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液或碳酸氢铵溶液中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述鼓泡清洗采用氮气鼓泡。在其中一个实施例中，所述氮气的流量为50lpm。在其中一个实施例中，所述氮气的压力为5-6bar。在其中一个实施例中，所述烘干为梯度烘干。采用梯度烘干，能将石墨中吸附的水蒸气更彻底的挥发掉，在上线使用时不会因为镀膜的高温高压下挥发出的水蒸气影响成膜效果。在其中一个实施例中，所述梯度烘干为先90-100℃烘干2-3h，然后150-170℃烘干7-8h。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方法及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。一种石墨舟清洗的方法，包括步骤如下：s1酸洗:将石墨舟浸泡于体积浓度为20-25％的氢氟酸溶液中，浸泡6-8小时。s2水洗：去离子水清洗。s3碱洗：再将石墨舟浸泡于非强碱溶液中20-120min；然后去离子水清洗同时进行鼓泡。其中，非强碱溶液为溶于水中显弱碱性的溶液。可以理解的是，在清洗过程中，非强碱溶液不能为与其他物质生成沉淀，以达不到有效的清洗效果。优选地，非强碱溶液为氨水或碳酸氢盐溶液中的一种，更优选地，碳酸氢盐溶液选自碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液或碳酸氢铵溶液其中的一种或几种。优选地，非强碱溶液的体积浓度为1％-10％，更优选地，非强碱溶液体积浓度为5％。优选地，去离子水清洗30min，并通过氮气鼓泡，而后排出洗涤污水，再次去离子水洗涤30min并氮气鼓泡。去离子水，相比于自来水不含次氯酸，保证水洗过程尽可能将残留的氢氟酸洗掉，减少碱洗时长及碱洗用量，且不引入其他杂质，避免造成舟体污染。鼓泡优选氮气鼓泡。更优选地，氮气流量为50lpm，氮气压力为5-6bar，这样可以进一步提高清洗效果。在干燥前进行鼓泡清洗，可增强清洗效果，并且可使其它污染物脱离石墨舟。当然，可以理解的是，鼓泡并不局限于非强碱溶液浸泡之后，在s1酸洗、s2水洗过程中也可以进行鼓泡。特别是在s1酸洗时进行鼓泡，由于石墨舟有一定的高度，而氢氟酸溶液具有挥发性，鼓泡可以避免距离溶液表面的氢氟酸浓度较溶液底部的浓度偏低，可使得溶液浓度更均匀。同时也会加快石墨舟表面氮化硅脱离石墨舟。s4烘干：将石墨舟烘干。在一种实施方式中，烘干为梯度烘干。梯度烘干的优选具体操作为，首先设定烘干温度为90-100℃，烘干2-3小时，然后设定烘干温度为150-170℃，烘干时间为7-8小时。梯度变温的烘干方式将有助于将石墨舟中吸附的水蒸气最大限度的挥发掉。上述清洗方法较传统的洗舟方法缩短水洗时间，由原来水洗6h缩短至碱洗及去离子水洗总时长为80-180min。此外，由于加入非强碱溶液，中和了酸洗后石墨中吸附的酸性物质，其清洗效果更好，能够更有效的除去石墨舟壁残余的酸，且不引入其他杂质，不会腐蚀舟壁与硅片；碱洗过后舟壁成中性或碱性；相较于水洗过后成酸性的舟壁，可以避免高温条件下氢氟酸气体对硅片的腐蚀。另外，选择非强碱溶液，易于中和控制，如果是强碱溶液，会腐蚀石墨舟中的连接杆等陶瓷器件。由于石墨舟有一定的高度，而氢氟酸溶液具有挥发性，正常酸洗过程中，距离溶液表面的氢氟酸浓度较溶液底部的浓度偏低。鼓泡可使得溶液浓度更均匀。以下结合具体实施例对本发明作进一步阐述。实施例1一种石墨舟清洗方法，其具体步骤如下：1.酸洗：清洗槽内加水至最低循环液面，放入待洗的石墨舟于体积浓度为20％的氢氟酸溶液中，直至液面漫过石墨舟。每洗两个石墨舟，补加体积浓度为50％氢氟酸溶液24l，保证初配溶液氢氟酸的体积浓度为20％，整个过程保证溶液漫过石墨舟，浸泡6h。2.水洗：使用水枪喷淋冲洗石墨舟表面，待冲洗掉舟表面明显脏污为止。3.碱洗：将石墨舟浸泡在体积浓度为1％的氨水溶液中清洗120min，排出槽内氨水，去离子水洗涤30min，并通过氮气鼓泡，而后排出洗涤污水，再次用去离子水洗涤30min并氮气鼓泡，氮气流量为50lpm，氮气压力为5bar。4.烘干：将洗好的石墨舟放入烘箱，采用先100℃烘干3h，后150℃烘干7h。实施例2一种石墨舟清洗方法，其具体步骤如下：1.酸洗：清洗槽内加水至最低循环液面，放入待洗的石墨舟于体积浓度为20％的氢氟酸溶液中，直至液面漫过石墨舟。每洗两个石墨舟，补加体积浓度为50％氢氟酸溶液24l，保证初配溶液氢氟酸的体积浓度为20％，整个过程保证溶液漫过石墨舟，浸泡7h。2.水洗：使用水枪喷淋冲洗石墨舟表面，待冲洗掉舟表面明显脏污为止。3.碱洗：将石墨舟浸泡在体积浓度为5％的氨水溶液中清洗30min，排出槽内氨水，去离子水洗涤30min，并通过氮气鼓泡，而后排出洗涤污水，再次用去离子水洗涤30min并氮气鼓泡，氮气流量为50lpm，氮气压力为5bar。4.烘干：将洗好的石墨舟放入烘箱，采用先100℃烘干3h，后150℃烘干7h。实施例3一种石墨舟清洗方法，其具体步骤如下：1.酸洗：清洗槽内加水至最低循环液面，放入待洗的石墨舟于体积浓度为25％的氢氟酸溶液中，直至液面漫过石墨舟。每洗两个石墨舟，补加体积浓度为50％氢氟酸溶液24l，保证初配溶液氢氟酸的体积浓度为25％，整个过程保证溶液漫过石墨舟，浸泡6h。2.水洗：使用水枪喷淋冲洗石墨舟表面，待冲洗掉舟表面明显脏污为止。3.碱洗：将石墨舟浸泡在体积浓度为10％的氨水溶液中清洗20min，排出槽内氨水，去离子水洗涤30min，并通过氮气鼓泡，而后排出洗涤污水，再次用去离子水洗涤30min并氮气鼓泡，氮气流量为50lpm，氮气压力为5bar。4.烘干：将洗好的石墨舟放入烘箱，采用先100℃烘干3h，后150℃烘干7h。对比例1将石墨舟浸泡于体积浓度为25％的氢氟酸溶液中6h，再经过6h的水洗，其中每次水洗半小时后，排空污水，再次进行半小时水洗，循环反复操作，最后一次水洗完成后，排空污水。然后烘干，烘干时间为10h，烘干温度为140℃。性能测试清洗次数色差不良测试：取四个待洗的石墨舟(308片-poco)，记作a1、a2、a3和d1，石墨舟a1采用实施例1的方法清洗一次，石墨舟a2采用实施例2的方法清洗一次，石墨舟a3采用实施例3的方法清洗一次，石墨舟d1采用对比例1的方法清洗一次。然后分别在a1、a2、a3和d1上装载硅片，然后pecvd，石墨舟a1、a2、a3和d1均每进行一次pecvd，对硅片进行色差不良检测，同时记录该次pecvd后的硅片色差不良比例；重复上述过程，每重复pecvd十次，分别计算石墨舟a1、石墨舟a2、石墨舟a3和石墨舟d1的10次所有硅片色差不良比例，当pecvd进行120次时，再计算120次的总平均值。结果见表1。对四个待洗的石墨舟(240片-西格里)采用同样的方法进行测试，结果见表2。以硅片色差不良比例作为石墨舟清洗效果好坏的判断标准，色差不良比例为色差不良硅片数占总硅片数的比例。通过椭圆偏振仪，测试表面氮化硅膜的厚度与折射率，超出标准值(同时满足厚度82±5nm和折射率2.10±0.03)判定为色差不良。表1pecvd次数实施例1实施例2实施例3对比例11-102.30％2.00％6.00％2.50％11-202.00％1.00％1.52％2.00％21-300.90％0.30％0.94％0.70％31-400.40％0.00％0.45％0.20％41-500.00％0.30％0.00％0.00％51-600.05％0.05％0.00％0.20％61-700.11％0.10％0.22％0.60％71-800.33％0.40％0.44％0.80％81-900.54％0.50％0.54％1.50％91-1000.75％0.70％0.75％2.00％101-1101.56％1.00％1.39％3.50％111-1202.55％1.50％1.95％5.00％平均0.96％0.65％1.18％1.58％表2从表1和表2中可以看出，采用实施例1中的清洗方法与对比例1的方法进行对比，从120次总平均值中可以看出，石墨舟(308片-poco)色差不良比例相对于对比例1降低了0.62％，石墨舟(240片-西格里)色差不良比例相对于对比例1降低了0.35％；下降比例明显。特别是石墨舟在使用频次较高寿命时(使用次数超过90次后)，色差不良比例相差较大，实施例1清洗方法清洗后的石墨舟良率高。从表1与表2可以看出，采用实施例2中的清洗方法与对比例1的方法进行对比，从120次总平均值中可以看出，石墨舟(308片-poco)色差不良比例相对于对比例1降低了0.93％，石墨舟(240片-西格里)色差不良比例相对于对比例1降低了0.42％；下降比例明显。特别是石墨舟在使用频次较高寿命时(使用次数超过90次后)，色差不良比例相差较大，实施例2清洗的石墨舟良率高。同时，对应市面上常见的石墨材质，美国poco与德国西格里均有优化效果。从表1与表2可以看出，采用实施例3中的清洗方法与对比例1的方法进行对比，从120次总平均值中可以看出，石墨舟(308片-poco)色差不良比例相对于对比例1降低了0.40％，石墨舟(240片-西格里)色差不良比例相对于对比例1降低了0.15％；下降比例明显。但在首次pecvd时，色差不良比例高达6％。分析原因发现，由于氨水的大量吸附，在镀膜过程中，由于高温高压，使得石墨舟挥发出氨气，导致镀膜过程中，氨气硅烷的比例失调(氨气，硅烷为镀膜时的必须气体)，所镀出的膜呈现折射率明显偏低的现象，当采用体积浓度为10％的氨水浓度时pecvd进行10次以上，石墨舟色差不良比例会下降。10周色差不良测试1：取50个石墨舟先按照对比例1的方法清洗一次，装载硅片，连续进行若干次pecvd，持续3周，每周记录一次该50个石墨舟该周生产的所有硅片的色差不良比例。第3周结束后，计算前3周的平均值。第4周开始，用实施例1的方法清洗一次，装载硅片，连续进行若干次pecvd，持续4周(即第4-7周)，每周记录一次该50个石墨舟该周生产的所有硅片的色差不良比例。4周结束后，计算第4-7周的平均值。第8周开始，再用对比例1方法清洗一次，装载硅片，连续进行若干次pecvd，持续3周(即第8-10周)，每周记录一次该50个石墨舟该周生产的所有硅片的色差不良比例。最后计算第8-10周的平均值。具体结果见表3。表3从表3可以看出，前3周，采用对比例1的清洗方法，其色差不良比例周平均值为1.57％；随后采用实施例1洗舟方法清洗，色差不良比例周平均值为1.11％；再用对比例1方法洗舟，色差不良比例周平均值为1.50％，可以看出，采用实施例1中的洗舟方法可以明显降低色差不良比例，当再次采用对比例1清洗时，色差不良比例再次升高，说明采用实施例1清洗方法可以明显降低色差不良比例。10周色差不良测试2：另取50个石墨舟(308片-poco)按照基本与上述10周色差不良测试相同步骤测试，所不同的是，第4-7周用实施例2的清洗方法代替实施例1的清洗方法，其它保持不变。结果如表4。表4从表4可以看出，前3周，色差不良比例周平均值为1.57％，随后采用实施例2洗舟方法清洗，色差不良比例周平均值为1.06％，再用对比例1方法洗舟，色差不良比例周平均值为1.52％，可以看出，采用实施例2中的洗舟方法可以明显降低色差不良比例，当再次采用对比例1方法清洗时，色差不良比例再次升高，说明采用实施例2洗舟方法可以明显降低色差不良比例。10周色差不良测试3：再另取50个石墨舟(308片-poco)按照基本与10周色差不良测试1相同步骤测试，所不同的是，第4-7周用实施例2的清洗方法代替实施例1的清洗方法，其它保持不变。结果见表5。表5从表5可以看出，前3周，色差不良比例周平均值为1.57％，随后采用实施例3洗舟方法清洗，色差不良比例周平均值为1.19％，再用对比例1方法洗舟，色差不良比例周平均值为1.52％，可以看出，采用实施例3中的洗舟方法可以明显降低色差不良比例，当再次采用对比例1方法清洗时，色差不良比例再次升高，说明采用实施例3洗舟方法可以明显降低色差不良比例。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12