[發明專利]硅片清洗添加劑、硅片清洗液及其應用

在審

• 申請號: 202011047317.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112143590A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 陳盼盼;于胤;楊勇;章圓圓
• 申請（專利權）人: 常州時創能源股份有限公司
• 主分類號: C11D7/26
• 分類號: C11D7/26;C11D7/32;C11D7/06;C11D7/08;C11D7/60;C11D3/37;C11D3/39;B08B3/08
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本發明公開了一種硅片清洗添加劑、硅片清洗液及應用，所述清洗添加劑由以下質量份數的成份組成：螯合劑2～6份、表面活性劑0.1～0.5份、滲透劑0.5～2份、穩定劑2～5份、去離子水80～90份；所述螯合劑為金屬螯合劑，所述表面活性劑為非離子表面活性劑，所述滲透劑為聚乙二醇，所述穩定劑為陽離子聚合物；所述硅片清洗液含有堿溶液或酸溶液以及上述硅片清洗添加劑。本發明既有效去除了硅片表面的金屬雜質，又防止金屬雜質再次污染硅片；提高了硅片表面的清潔度，降低了金屬雜質帶來的復合，提高了電池的光電轉換效率；該硅片清洗添加劑不揮發，無刺激氣味，穩定性好，不損傷硅片。

技術領域

本發明涉及硅片清洗領域，尤其涉及能夠去除硅片表面金屬離子的硅片清洗添加劑、硅片清洗液及其應用。

背景技術

隨著超大規模集成電路技術和太陽能技術的發展，硅片表面潔凈度也越來越引起重視。硅片清洗作為光伏電池的基礎工序，清洗的潔凈程度會直接對電池片的性能、可靠性和良品率產生很大的影響。

太陽能級硅片在切割加工中，表面的近10um區域處于被破壞的狀態，布滿活性較高的懸掛鍵，容易吸附外界雜質，使硅片受到嚴重的沾污，一般采用物理或者化學的方法清理硅片表面的污染物，以獲得潔凈的、表面狀態符合標準的硅片。而且，太陽能電池片在生產過程的每個工藝都有可能會受到污染，污染類型包括金屬、有機物、顆粒、自然氧化層等，它們通過化學或物理吸附存在于硅片的表面或氧化膜中，通常選用雙氧水和堿配制的堿溶液，在一定溫度下利用強氧化性進行有機物和顆粒雜質的去除，但是單純的堿溶液清洗能力有限，隨著雙氧水的分解，還需要進行補加，工藝穩定性也較差；堿洗后選用氫氟酸和鹽酸混合的酸液清洗，氫氟酸的腐蝕性可去除硅片表面的自然氧化層，同時鹽酸與氧化層中的金屬元素發生絡合反應，去除硅片表面的金屬離子。但是，實際硅片表面還是會有一些金屬離子的殘留，而這些金屬雜質在高溫擴散后會在硅片中形成深能級雜質甚至是多重能級雜質，這些金屬雜質在硅片中對少數載流子的俘獲截面往往比正常摻雜的元素（如硼、磷）大2~3個數量級。

因此開發一種能有效去除硅片表面金屬離子的硅片清洗劑非常重要。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提出一種硅片清洗添加劑，能夠有效去除硅片表面的金屬離子，提高太陽能電池的光電轉換效率，提高太陽能電池的良品率。

本發明的另一目的是提出基于上述硅片清洗添加劑的硅片清洗液。

本發明的第三個目的是提出基于上述硅片清洗液的應用。

技術方案：本發明所采用的技術方案如下：

一種硅片清洗添加劑，所述清洗添加劑由以下質量份數的成份組成：螯合劑2～6份、表面活性劑0.1～0.5份、滲透劑0.5～2份、穩定劑2～5份、去離子水80～90份；所述螯合劑為金屬螯合劑，所述表面活性劑為非離子表面活性劑，所述滲透劑為聚乙二醇，所述穩定劑為陽離子聚合物。

進一步地，所述金屬螯合劑為聚乙烯亞胺和絲氨酸。

更進一步地，所述聚乙烯亞胺的質量份數為1～3份，所述絲氨酸的質量份數為1～3份。

進一步地，所述非離子表面活性劑為丙三醇。

進一步地，所述陽離子聚合物為聚季銨鹽。

本發明還提供了一種硅片清洗液，含有堿溶液或酸溶液，以及上述硅片清洗添加劑；所述硅片清洗添加劑與堿溶液或酸溶液的質量比為1～2%。

進一步地，所述堿溶液為雙氧水和無機堿混合的水溶液；所述無機堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；

更進一步地，所述堿溶液為質量百分比含量為4～10%的雙氧水和質量百分比含量為0.1～1%的氫氧化鈉混合的水溶液。