[發明專利]太陽能電池硅片清洗劑及其使用方法

有效

• 申請號: 200910157191.1
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN101735891A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 俞相明;黃燕;陳國其
• 申請（專利權）人: 浙江向日葵光能科技股份有限公司
• 主分類號: C11D1/22
• 分類號: C11D1/22;C11D3/37;C11D3/08;C11D3/04;C11D3/06
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 張謙

技術領域

本發明提供了一種太陽能電池硅片清洗劑及其使用方法，屬于太 陽能電池生產技術領域。

背景技術

硅片清洗對半導體工業的重要性早在50年代初就引起人們的高 度重視，這是由于硅片表面的污染物會嚴重影響電池片的性能、可靠 性和成品率。硅片表面的污染物主要以原子、離子、分子或膜的形式， 以物理或化學的方法存在于硅片表面或硅片表面的氧化膜中。硅片清 洗要求即能去除各類雜質又不破壞硅片。清洗要分物理清洗和化學清 洗，化學清洗分水溶液清洗和氣相清洗，由于水溶液清洗價廉而安全， 對雜質和基體選擇性好，可將雜質清洗至非常低的水平，因此水溶液 清洗一直占主導位置。

硅片清洗技術的發展大致可分為四個階段，第一階段建立了最初 的化學和機制拋光，但由于處理不當，往往會造成金屬雜質的重新沉 淀以及金屬雜質的再次污染；第二階段從1961-1971年，使用最初的 RCA-1清洗液，該清洗技術的發展是清洗技術的里程碑；第三階段從 1972-1989年，這一階段的工作主要集中于對RCA清洗化學原理，適 用情況和影響因素等進行深入研究和分析，對RCA清洗技術進行改進； 第四階段至今，側重于對溶液清洗機理和動力學的研究以及新型清洗 技術的開發研究。

單晶硅材料隨著其供應商的不同而差異很大，這對電池生產工藝 的優化和產品質量的控制帶來很多不便。單晶硅使用前應檢查外觀、 電阻率、碳和氧的含量(≤10¹⁶/cm³)。單晶硅的外觀應呈銀灰色，不 允許存在夾層、發黑、氧化、指紋和沾污的痕跡或雜質，然而改善單 晶硅外表質量是提高電池轉換效率的重要手段。現階段硅片都用多線 切割機，多線切割機采用鋼絲帶動碳化硅磨料來進行切割硅片，會造 成硅片表面油脂的污染，單晶硅中通常都有金屬雜質存在，它們來源 于原料污染、石英坩堝及坩堝涂層的污染，這些雜質的污染特別是金 屬雜質在后道的高溫擴散中會形成晶格缺陷，嚴重影響到電池片的各 性能指標。所以電池在生產之前一定要先清洗，以去除雜質。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能電池硅片清洗劑及其使用方法， 可去除由線切割單晶硅而產生的表面油脂及硅片內部金屬雜質，使電 池片組裝組件的利用率高達95％以上，同時提高電池片轉換效率到17％ 以上。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種太陽能電池硅片清洗劑，由如下體積比的組分配制而成：

DZ1∶DZ2∶水＝5～15∶1～10∶100；其中DZ1由如下摩爾比的組分組成∶烷 基苯磺酸鈉∶五水偏硅酸鈉∶焦磷酸四鉀∶聚乙烯醇∶聚乙二醇∶水＝ 5∶7∶3∶7∶6∶72；DZ2由如下摩爾比的組分組成∶氫氧化銨∶雙氧水∶水 ＝5∶15∶80。

一種上述太陽能電池硅片清洗劑的使用方法，包括如下步驟：將 切割后的單晶硅片放在清洗劑中進行超聲波清洗，其清洗時間為5分 鐘-20分鐘，清洗溫度為40℃-70℃。

作為優選，所述清洗時間8分鐘-15分鐘，清洗溫度為50℃-60 ℃。

本發明的有益效果在于：

1)操作簡單、價格低廉、且無毒、無腐蝕和對人體無危害、對環 境無污染的優點。

2)提高電池片組裝組件的利用率達到95％以上及電池片轉換效率 在17％以上。

3)能適用于不同尺寸單晶硅太陽能電池的硅片清洗，適用于大規 模生產也適用于小批量的生產。

4)用本發明清洗劑清洗過的硅片生長的二氧化硅層中固定電荷密 度在1010cm-2數量級；去重金屬離子能力與常規CMOS/SOS柵氧化工 藝相當；溶液和硅片親潤性更佳，更利于后道的制絨面。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明并不受以 下實施例所限定。