本发明属于太阳能电池工艺技术领域,尤其涉及太阳能电池制造过程中的碱制绒工艺,具体是一种硅片的清洗方法。
背景技术:
常规的碱制绒工序中,在碱制绒腐蚀结束后,只经过盐酸、氢氟酸和去离子的混合液浸泡,氢氟酸浓度为3-7%,盐酸浓度为68-12%,清洗5分钟,该方式只可以去除部分硅片表面的金属离子及氧化层,对于颗粒物及有机成分去除效果较差。
技术实现要素:
本发明提供一种硅片的清洗工艺方案,目的在于提高硅片在碱制绒工序的清洗效果,减少表面表面有机物、颗粒及金属杂质的浓度,从而提高转换效率。
技术方案:一种硅片的清洗方法,所述清洗方法使用在碱制绒工序,包括以下步骤:
步骤①:前清洗,前清洗液是体积比为1:8:100的氢氧化钠溶液、双氧水和去离子水的混合溶液,硅片在40~80℃下使用前清洗液清洗2~5min;
步骤②:制绒:制绒清洗液是体积比为7:1:120的氢氧化钠溶液、添加剂和去离子水的混合溶液,硅片在75~90℃下使用制绒清洗液清洗10~20min,所述添加剂为时创ts41添加剂;
步骤③:后清洗:后清洗液是体积比为1:1:10的双氧水、氨水和去离子水溶液,硅片在40~80℃下使用后清洗溶液清洗1~5min;
步骤④:酸洗:酸洗液是体积比为1:2:5的氢氟酸、盐酸和去离子水溶液,硅片在20-40℃下使用酸洗液清洗2~8min;
步骤⑤:去离子水在20-40℃清洗2~8min;
步骤⑥:使用去离子水在60-80℃进行慢提拉清洗,速度控制在2-10mm/s;
步骤⑦:采用60-80℃的热风进行烘干4-8分钟。
优选的,步骤①中,氢氧化钠溶液的质量分数为30%-45%,双氧水的质量分数为10%-30%。
优选的,步骤②中,氢氧化钠溶液的质量分数为30%-45%。
优选的,步骤③中,双氧水的质量分数为10%-30%,氨水的质量分数为10%-30%。
优选的,步骤④中,氢氟酸的质量分数为20%-50%,盐酸的质量分数为20%-50%。
优选的,步骤③的后清洗过程中做超声波处理。
更优的,所述超声波的频率为20-30khz。
优选的,步骤④的酸洗过程中做鼓泡处理。
优选的,步骤⑥的清洗过程中做鼓泡处理。
本发明的有益效果
在酸洗前加入双氧水、氨水和去离子水的混合液,不光可以更有效的去除硅片的金属离子,还可以对硅片表面的有机成本及颗粒物进行清洗,减少硅片表面脏污(该清洗方式通过碱性氧化,去除硅片表面的颗粒,并可氧化及去除表面的有机物和金属污染),这样硅片清洗更干净,从而提高电池片的转换效率。
使用本发明方式清洗,可以有效去除制绒后表面金属离子及有机溶剂,同时对生成绒面的金子塔尖进行消尖处理,减少塔尖出扩散pn结的损伤,提高电池片的开压,从而达到0.03%~0.05%的提效效果。电池端效率提高0.05%,功率提高0.012w,组件端60片可以增加0.75w,增加约0.25%的组件发电功率,可降低光伏电站的度电成本,对光伏发电平价上网起积极作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围不限于此:
本发明适用于p型和n型的单晶硅片为原料,大规模生产常规电池片、perc电池片和双面电池片的碱制绒工序,其中硅片厚度适用于140~220微米。
实施例1:
一种硅片的清洗方法,所述清洗方法使用在碱制绒工序,包括以下步骤:
步骤①:前清洗,前清洗液是体积比为1:8:100的氢氧化钠溶液、双氧水和去离子水的混合溶液,硅片在40℃下使用前清洗液清洗2min;
步骤①中,氢氧化钠溶液的质量分数为30%,双氧水的质量分数为10%。
步骤②:制绒:制绒清洗液是体积比为7:1:120的氢氧化钠溶液、添加剂和去离子水的混合溶液,硅片在75℃下使用制绒清洗液清洗10min,所述添加剂为时创ts41添加剂;
步骤②中,氢氧化钠溶液的质量分数为30%。
步骤③:后清洗:后清洗液是体积比为1:1:10的双氧水、氨水和去离子水溶液,硅片在40℃下使用后清洗溶液清洗1min;
步骤③中,双氧水的质量分数为10%,氨水的质量分数为10%。
步骤③的后清洗过程中做超声波处理,超声波频率为20khz。
步骤④:酸洗:酸洗液是体积比为1:2:5的氢氟酸、盐酸和去离子水溶液,硅片在20℃下使用酸洗液清洗2min;
步骤④中,氢氟酸的质量分数为20%,盐酸的质量分数为20%。
步骤④的酸洗过程中做鼓泡处理。
步骤⑤:去离子水在20℃清洗2min;
步骤⑥:使用去离子水在60℃进行慢提拉清洗,速度控制在2mm/s;
步骤⑥的清洗过程中做鼓泡处理。
步骤⑦:采用60℃的热风进行烘干4分钟。
使用本实施例方式清洗,可以有效去除制绒后表面金属离子及有机溶剂,同时对生成绒面的金子塔尖进行消尖处理,减少塔尖出扩散pn结的损伤,提高电池片的开压,从而达到0.03~0.05%的提效的效果。
实施例2:
一种硅片的清洗方法,所述清洗方法使用在碱制绒工序,包括以下步骤:
步骤①:前清洗,前清洗液是体积比为1:8:100的氢氧化钠溶液、双氧水和去离子水的混合溶液,硅片在80℃下使用前清洗液清洗5min;
步骤①中,氢氧化钠溶液的质量分数为30%-45%,双氧水的质量分数为30%。
步骤②:制绒:制绒清洗液是体积比为7:1:120的氢氧化钠溶液、添加剂和去离子水的混合溶液,硅片在90℃下使用制绒清洗液清洗20min,所述添加剂为时创ts41添加剂;
步骤②中,氢氧化钠溶液的质量分数为45%。
步骤③:后清洗:后清洗液是体积比为1:1:10的双氧水、氨水和去离子水溶液,硅片在80℃下使用后清洗溶液清洗5min;
步骤③中,双氧水的质量分数为30%,氨水的质量分数为30%。
步骤③的后清洗过程中做超声波处理,超声波频率为30khz。
步骤④:酸洗:酸洗液是体积比为1:2:5的氢氟酸、盐酸和去离子水溶液,硅片在40℃下使用酸洗液清洗8min;
步骤④中,氢氟酸的质量分数为50%,盐酸的质量分数为50%。
步骤④的酸洗过程中做鼓泡处理。
步骤⑤:去离子水在40℃清洗8min;
步骤⑥:使用去离子水在80℃进行慢提拉清洗,速度控制在10mm/s;
步骤⑥的清洗过程中做鼓泡处理。
步骤⑦:采用80℃的热风进行烘干8分钟。
使用本实施例方式清洗,可以有效去除制绒后表面金属离子及有机溶剂,同时对生成绒面的金子塔尖进行消尖处理,减少塔尖出扩散pn结的损伤,提高电池片的开压,从而达到0.03~0.05%的提效的效果。
实施例3:
一种硅片的清洗方法,所述清洗方法使用在碱制绒工序,包括以下步骤:
步骤①:前清洗,前清洗液是体积比为1:8:100的氢氧化钠溶液、双氧水和去离子水的混合溶液,硅片在60℃下使用前清洗液清洗3min;
步骤①中,氢氧化钠溶液的质量分数为40%,双氧水的质量分数为20%。
步骤②:制绒:制绒清洗液是体积比为7:1:120的氢氧化钠溶液、添加剂和去离子水的混合溶液,硅片在85℃下使用制绒清洗液清洗10~20min,所述添加剂为时创ts41添加剂;
步骤②中,氢氧化钠溶液的质量分数为40%。
步骤③:后清洗:后清洗液是体积比为1:1:10的双氧水、氨水和去离子水溶液,硅片在60℃下使用后清洗溶液清洗3min;
步骤③中,双氧水的质量分数为20%,氨水的质量分数为20%。
步骤③的后清洗过程中做超声波处理,超声波频率为25khz。
步骤④:酸洗:酸洗液是体积比为1:2:5的氢氟酸、盐酸和去离子水溶液,硅片在30℃下使用酸洗液清洗5min;
步骤④中,氢氟酸的质量分数为35%,盐酸的质量分数为35%。
步骤④的酸洗过程中做鼓泡处理。
步骤⑤:去离子水在30℃清洗5min;
步骤⑥:使用去离子水在70℃进行慢提拉清洗,速度控制在6mm/s;
步骤⑥的清洗过程中做鼓泡处理。
步骤⑦:采用70℃的热风进行烘干6分钟。
使用本实施例方式清洗,可以有效去除制绒后表面金属离子及有机溶剂,同时对生成绒面的金子塔尖进行消尖处理,减少塔尖出扩散pn结的损伤,提高电池片的开压,从而达到0.03~0.05%的提效的效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神做举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。