专利名称：用于清洗太阳能电池衬底的方法
技术领域：
本发明涉及用于清洗太阳能电池衬底(基板)的方法，并且尤 其是涉及以下的用于清洗太阳能电池衬底的方法，在该方法中，当 衬底被放置在切片机中、并没有从切片机卸下并传递(或传送)到分离；青;先才几(separate cleaning machine)时，在4于底上进ff;青;先过提高衬底的产量。
技术背景为了制造太阳能电池衬底，必须进行切片过程以将铸锭切成薄 片，即衬底。当锯床(切片机)的锯条在切片过程中与铸锭接触时， 切削油被用于有效锯开。切削油包括脂溶性的和水溶性的。最近， 由于环境问题，水溶性切削油优选于脂;:容性切削油。然而，切削油可以歹戈留.在乂人4寺4t切下的的表面上，并且在 切片过程中使用的另外的浆体(或浆液，slurry)可以附着于衬底表 面。应当通过清洗过程乂人衬底表面除去这样的污染物，以^更衬底用 作太阳能电池衬底。如果衬底不够清洁并用作太阳能电池衬底，则 残留在衬底表面的污染物可能会降低太阳能电池衬底的性能。因 此，优选在切片过程以后进行清洗过程。尤其是，随着衬底厚度的 减小，更多的浆体会残留在相邻衬底之间，因此污染物附着于衬底 表面，其导致在衬底表面上的污点(或污迹)。在太阳能电池制造
过程中处理抗反射涂层的情况下，污点可以引起变色(或褪色，discoloration ),从而降低太阳能电池的性能。同时，为了在衬底上进行清洗过程，要从切片机上逐一地卸下 衬底，将衬底装入图1中所示的盒中并在中间处理过程中使用该盒 将衬底传递(或传送，transfer)到清洗才几。然而，在中间处理过程期间，4十底可能,皮损坏或暴露于另外的 污染物。并且，因为衬底应/人切片才几卸下并逐一地装入盒中，所以 当考虑到由单个铸锭制造数百个衬底时，操作效率会降低。此外， 当衬底的厚度减小时，衬底在中间处理过程中被损坏的可能性会增 加。因此，有必要有效地解决中间处理过程中所涉及的问题。在相关领域中已持续地进行了研究，以减少衬底的破坏或污 染、改善才喿作效率以及有效地从衬底除去在切片过程中可能出现的 浆体或污点。在上述技术背景下，提交了本发明作为专利。如上所述，各种污染物或污点可残留在从铸锭切下的衬底上。 需要清洗过程来除去污染物或污点。然而，为了进行清洗过程，通 过如盒之类的传递装置(或传送装置，transfer means )将衬底从切 片机传递到分离清洗系统。在这样的中间处理过程中，衬底可能会 净皮损坏或污染-因此，本发明的一个目的是防止在中间处理过禾呈中 可能会发生的衬底的破坏或污染并有效地除去残留在衬底上的污 染物。本发明的另一个目的是提供一种能够解决该技术问题的、用 于清洗太阳能电池一十底的方法。发明内容为了达到上述目的，用于清洗太阳能电池衬底的方法包括(S 11) 在提供切削油同时，将悬挂在切片机上的、用于制造太阳能电池衬
底的铸锭切成多个衬底，并且当衬底彼此平行地从切片机垂直地垂下时，将衬底放入清洗机中；(S12)除去残留在垂直放置的衬底的表 面上的切削油；(S13)活化衬底表面以便更好地清洗衬底表面；以及 (S14)化学蚀刻M曼蚀，etching) 4于底的活性表面。优选地，在步骤(S 11)中使用的切削油是聚乙二醇(PEG)或聚丙 二醇(PPG)。优选地，步骤(S12)使用选自由下述方法组成的组中的 至少一种方法用于朝向下游方向将具有2至3 kgf/cm2压力的去离 子(DI)水喷射到衬底上部的喷雾法、利用在水中,人底部进行的空气 喷射的鼓泡法(气泡法，bubbling method )、将超声波施加于清洗才几 下部的方法、以及对力文置在清洗才几中的^H"底进4亍4觉动的方法。在步 骤(S13)中，优选利用含有硅(Si)成分的石咸性表面活性剂(alkali surfactant)在40至80。C的温度条件下处理村底表面。优选地，在 步骤(S14)中的化学蚀刻是利用包含5至80重量％的氢氧化钠、10 至13重量％的过氧4匕氬以及剩余含量(或余量，remaining content) 为DI 7JC的々虫刻、液(etching liquid )来进4亍的。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。在描 述以前，应当明了，在说明书以及所附权利要求中所使用的术语不 应被看作限于一^:和字典含义，而是应当基于对应于本发明的^支术进行解释的原则加以解释。图l是示出在现有技术中衬底被装入盒中的照片。图2是根据本发明的清洗太阳能电池衬底的方法的流程图
图3是示出根据本发明的用于在切片过程以后当基片被放置 (place )时清洗太阳能电池衬底的系统的照片。
图4是示出由于清洗不足所导致的在衬底表面上形成的污点 (或污迹)的照片。
图5是示出通过根据本发明的化学蚀刻方法除去了图4中所示 的污点(或污迹)的照片。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
图2是根据本发明的清洗太阳能电池衬底的方法的流程图，以 及图3是示出根据本发明的系统的照片，该系统用于在切片过程以 后当衬底祐:;改置时清洗太阳能电池衬底。
通常，如图1中所示，在4寿4定-故切成多个一t底以后，将衬底装 入分隔装置(separate means),例如衬底盒，然后利用衬底盒将衬 底传递到分离清洗机。然而，如图3所示，本发明将用于制造太阳 能电池衬底的铸锭切成多个衬底并在切片过程以后当衬底被放置 时直接清洗衬底。因此，当对铸锭进行切片时本发明消除了对于切 削油的需求，,人而无需将神十底传递到分离清洗才凡以除去切削油，并 因此减少在传递或处理衬底期间可能发生的衬底的破坏或污染，以 便提高衬底的产量。尤其是，当衬底的厚度减小时，各种降低产量 的因素可能会干护C中间处理过程，然而，本发明主要通过简化的过 程或处理可以防止降^f氐产量的因素并改善才喿作效率。
参照图2,首先，将用于制造太阳能电池衬底的铸锭悬挂在切 片机上。在给铸锭提供切削油的同时，将铸锭切成多个衬底。当衬
底彼此平行地从切片机垂直地垂下时，将衬底》欠入清洗机中(Sll )。将残留在垂直地放置在清洗机中的村底的表面上的切削油除去(S12)。为了更好;也清洗4于底表面，^^于底表面活化(S13)。 4匕学蚀 刻(或4曼蚀)衬底的活性表面(S14)。优选地，在步骤(S11)中使用的切削油是聚乙二醇(PEG)或聚丙 二醇(PPG)。在本发明的实施方式中使用了聚乙二醇(PEG)。步备聚(S12M吏用选自由下述方法组成的组中的至少一种方法用 于朝向下游方向将具有2至3 kgf/cm2压力的去离子(DI)水喷射到衬 底上部的喷雾法，利用在水中的从底部进行的空气喷射的鼓泡法， 将超声波施加于清洗机下部的方法，以及对放置在清洗机中的衬底 进行搅动的方法。通过利用上述方法，从衬底表面有效地除去残留 的切削油。在本发明的实施方式中，当对铸锭进行切片时，使用了 聚乙二醇(PEG)切削油，然后用喷射压力为2 kgf/cm2W DI水除去 切削油。在喷射压力小于上述最小值的情况下，因为切削油清洗作 用不足，所以它不是优选的。并且，在喷射压力大于上述最大值的 情况下，因为通过施加于衬底的机械冲击可能会损伤衬底，所以它 不是优选的。才艮据本发明，在步骤(S11)以后连续地执行步骤(S12)， 以致在步骤(S11)中切割的衬底不从切片机卸下，而是在从铸4走切下 同时放置在切片才凡中。因此，本发明可以解决在利用分离盒(separate cassette )的常失见清洗方法中可能发生的问题。在步骤(S13)中，利用含有硅(Si)成分的碱性表面活性剂处理衬 底表面，以致一于底表面净皮活化以改善清洗性能。这时，碱性表面活 性剂包括氲氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH)。优选地，力威性表面活 性剂具有10至50重量。/。的浓度。在本发明的实施方式中，使用了 具有20重量。/。的浓度的氢氧化钠(NaOH)。
利用包含5至80重量％的氢氧化钠、10至13重量％的过氧化 氢和剩余含量(或余量)为DI水的蚀刻液进行步骤(S14)中的化学 蚀刻。使用蚀刻液的化学蚀刻可以有效地除去在衬底表面上形成的 污点(或污迹)。本发明的实施方式使用了一种包含45重量％的氢 氧化钠、10重量％的过氧化氢和剩余含量为DI水的蚀刻液。在蚀刻液中含有的氢氧化钠的含量小于上述最小值的情况下， 因为衬底表面未被有效地蚀刻，所以它不是优选的，以及在蚀刻液 中含有的氢氧化钠的含量大于上述最大值的情况下，因为衬底表面 被过度蚀刻，从而在衬底表面上引起斑点，所以它不是优选的。并 且，在蚀刻液中含有的过氧化氢的含量小于上述最小值的情况下， 因为没有充分i也混合蚀刻液，所以它不是优选的，以及在蚀刻液中 含有的过氧化氢的含量大于上述最大值的情况下，因为衬底表面被 过度活化，所以它不是优选的。图4是示出由于清洗不足所导致的在衬底表面上形成的污点 (或污迹)的照片。图5是示出通过根据本发明的化学蚀刻方法除 去图4中所示的污点(或污迹)的照片。如图4所示，在一部分切片和清洗过考呈期间在坤t底表面上可以 形成污点(或污迹)。如图5所示，在进行步骤(S14)中的化学蚀刻 以后，乂人命h氛表面完全除去了污点(或污迹)。因为根据本发明的详细描述，在本发明的精神和范围内的各种 变化和改变对于本领域技术人员来说是显而易见的，所以应当明 了 ，表示本发明的优选实施方式的详细描述和具体的实施例仅是以 举例说明的方式给出的。工业适用寸生
冲艮据本发明，由铸锭制造太阳能电池衬底，并且在切片过程以 后当衬底被放置时在村底上进行清洗过程。因此，本发明可以防止 在中间处理过程中可能会发生的衬底的破坏或另外的污染，并且有污迹)。
权利要求
1.一种用于清洗太阳能电池衬底的方法，包括(S11)在提供切削油同时，将悬挂在切片机上的、用于制造太阳能电池衬底的铸锭切成多个衬底，并且当所述衬底彼此平行地从所述切片机垂直地垂下时，将所述衬底放入清洗机中；(S12)除去残留在垂直放置的所述衬底的表面上的所述切削油；(S13)活化所述衬底的表面以便更好地清洗所述衬底的表面；以及(S14)化学蚀刻所述衬底的活性表面。
2. 4艮据权利要求1所述的用于清洗太阳能电池衬底的方法，其 中，在所述步骤(S11)中使用的所述切削油是聚乙二醇(PEG) 或聚丙二醇(PPG)。
3. 根据权利要求1所述的用于清洗太阳能电池衬底的方法，其种方法用于朝向下游方向将具有2至3 kgf/cn^压力的去离 子(DI)水喷射到所述衬底的上部的喷雾法，利用在水中从底部 进4亍的空气喷射的鼓泡法，将超声波施加于所述清洗才几的下部 的方法，以及对放置在所述清洗机中的所述村底进行搅动的方 法。
4. 根据权利要求1所述的用于清洗太阳能电池衬底的方法，其 中，在所述步骤(S13)中，利用含有硅(Si)成分的碱性表面活性 剂在40至80。C的温度条件下处理所述村底的表面。根据权利要求1所述的用于清洗太阳能电池衬底的方法，其 中，在所述步骤(S14)中的所述化学蚀刻是利用包含5至80重 量％的氢氧化钠、10至13重量％的过氧化氢、以及剩余含量 为去离子水的蚀刻液来进行的。
全文摘要
本发明涉及一种用于清洗太阳能电池衬底的方法，该方法包括(S11)将悬挂在切片机上的、用于制造太阳能电池衬底的铸锭切成多个衬底，并且当衬底彼此平行地从切片机垂直地垂下时，将衬底放入清洗机中；(S12)除去残留在垂直放置的衬底的表面上的切削油；(S13)活化衬底表面以便更好地清洗衬底表面；以及(S14)化学蚀刻衬底的活性表面。当衬底被置于切片过程中时对衬底直接进行清洗过程。因此，本发明可以防止在中间处理过程中可能会发生的衬底的破坏或另外的污染，并且有效地除去在相邻衬底之间的浆体以及在衬底表面上的各种污点。
文档编号H01L31/18GK101211995SQ20071030609
公开日2008年7月2日 申请日期2007年12月28日 优先权日2006年12月29日
发明者朱贤硕 申请人:斯尔瑞恩公司