[發明專利]硅太陽能電池清洗刻蝕、干燥工藝及其設備

無效

• 申請號: 200810025446.4
• 申請日: 2008-04-30
• 公開（公告）號: CN101276856A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 曾春紅;王敏銳;張寶順
• 申請（專利權）人: 蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;B08B3/12
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳忠輝

技術領域

本發明涉及硅太陽能電池清洗刻蝕、干燥方法及一體化處理機。

背景技術

太陽能光伏電池是新技術和可再生環保型能源的重要組成部分，是當今世界最有發展前景的能源技術。硅太陽能電池是光伏電池的核心部分，高效的硅太陽能電池需要通過一系列的技術來完成硅表面處理。目前在硅太陽能電池的表面處理上，主要沿用傳統的RCA方法對硅片進行清洗，該工藝完成對硅片的清洗需要耗費大量的化學試劑和水源，其中大部分化學試劑對操作者和環境都會帶來相當大污染和危險。目前的清洗是一個十分復雜的過程，清潔工藝采用攪拌、N₂鼓泡的方法，高耗能，高污染，加工紋理容易出現粗糙度不一致現象。蝕刻清洗需消耗大量強酸強堿，用水量很大，工藝復雜，設備造價相當昂貴。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種硅太陽能電池清洗刻蝕、干燥工藝及其設備。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

硅太陽能電池清洗刻蝕、干燥工藝，具體的步驟為：

①兆聲波槽式清洗：利用兆聲在去離子水中產生O₃，并在去離子水中添加HF，HF濃度為2～5％，在常溫下進行清洗；

②將硅片放入去離子水中進行超聲清洗，其中兆聲波頻率為1MHZ以上，功率50～600W可調；

③通過以上清洗后，在硅片被抬出液面時進行干燥處理，干燥槽的上方安裝有N₂的噴嘴，使硅片被抬出水面后就與高濃度的N₂直接接觸，采用含有飽和IPA的N₂進行干燥處理，然后裝片。

進一步地，上述的硅太陽能電池清洗刻蝕、干燥工藝，步驟①兆聲波槽式清洗，其中O₃的溶解度在10ppm以上，清洗溫度控制在23℃。

更進一步地，硅太陽能電池清洗刻蝕、干燥工藝的設備，特點是：包括兆聲清洗槽、去離子水清洗槽及裝片臺，兆聲清洗槽、去離子水清洗槽及裝片臺三者呈并排布置，其中，兆聲清洗槽配置有兆聲波發生裝置，去離子水清洗槽配置有超聲裝置，兆聲清洗槽上方和去離子水清洗槽上方分別安裝有清洗籃升降裝置，兩升降裝置與橫移裝置驅動連接，另外，在去離子水清洗槽上方還安裝有N₂氣氛裝置。

本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：

本發明不僅包含水、HF、異丙醇(IPA)、O₃、N₂參與蝕刻清洗外，還包含兆聲波產生O₃并輔助清洗的過程。兆聲波槽式清洗去損傷層、腐蝕磷硅玻璃，所用化學試劑為HF、IPA、O₃、去離子水。由于整個過程中都采用槽式清洗，在生產上可以最大效益的節省成本，在清洗過程中采用兆聲波，使清洗的均勻性得到很好保障，在清洗中使用氧化性極強的O₃，可很好的去除各類有機物污染，HF對各類金屬離子和SiO₂有很好的清洗效果；干燥采用在N₂氣充入飽和的IPA進行脫水。整個清洗、干燥過程只采用極少量的化學試劑，大大減少了環境污染，節約了水資源，且工藝十分簡單，顯著降低生產成本，經濟效益非常可觀。該工藝可用于制絨前對硅片損傷層的清洗，也可用在注入后對硅片的清洗。

附圖說明

下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明：

圖1：本發明清洗刻蝕、干燥設備的結構示意圖。

圖中各附圖標記的含義見下表：