專利名稱：一種太陽能級(jí)硅片的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種太陽能級(jí)硅片的清洗方法。
背景技術(shù)：
目前太陽能硅片的切割方法主要是使用多線切割機(jī)，采用鋼線切割或者是金剛石線切割，鋼線切割中需要使用SiC和PEG的混合砂漿，金剛石線切割則切割過程中不需要使用SiC，采用低分子量的有機(jī)物作為冷卻潤(rùn)滑液，兩種方式所切割出的硅片表面狀態(tài)略有不同，但同樣存在切割后表面附著有機(jī)溶液，微米級(jí)別的硅粉，和切割線表面磨損剝落的鐵銅鎳等金屬，這些在做太陽能電池都必須清理干凈，否則對(duì)太陽能電池制絨和后續(xù)エ藝都會(huì)產(chǎn)生不良影響，如表面金屬雜質(zhì)含量高甚至?xí)?yán)重影響電池效率。行業(yè)內(nèi)普遍的清洗方法采用的是以1970年Werner提出來的RCA技術(shù)上改進(jìn)演化而來的，一般都要經(jīng)過6-12個(gè)清洗槽，采用大量的化學(xué)試劑，對(duì)生產(chǎn)效率和環(huán)境都極為不利，一般結(jié)合超聲清洗，產(chǎn)生的空腔泡會(huì)加大切割過程中的損傷層。而且在實(shí)際生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生過清洗出現(xiàn)彩片(出現(xiàn)不均勻氧化或腐蝕)或者未洗凈臟片的情況。而且傳統(tǒng)方法清洗后，硅片表面仍殘留硅粉和較高的表面金屬雜質(zhì)，表面金屬雜質(zhì)約為體內(nèi)的10倍，同時(shí)娃片表面由于損傷嚴(yán)重，表面存在大量的懸掛鍵，影響電池制絨效果和電池效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種太陽能級(jí)硅片的清洗方法，以減少エ藝步驟及化學(xué)溶劑的用量，提高硅片清洗效果，獲得低表面殘留物且具有較佳鈍化效果的高質(zhì)量硅片。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種太陽能級(jí)硅片的清洗方法，具有以下步驟a、將切片機(jī)切割下來的娃片用水沖洗后摘入片盒內(nèi)；b、將摘片后的娃片放入異丙醇和丙酮混合的溶劑中進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率為600 IOOOkHz，異丙醇與丙酮的體積比為I : I 10，清洗溫度為20 50°C，清洗時(shí)間為I IOOmin ;c、將經(jīng)過步驟b清洗后的硅片放入水中進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率在500-800kHz，清洗溫度為40 90°C，清洗時(shí)間3-20min ;d、將經(jīng)過步驟c清洗后的硅片放入HF/H202/H20混合物負(fù)壓酸霧反應(yīng)腔，進(jìn)行酸霧反應(yīng)以去除硅片表面氧化層和金屬沾污物，所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓カ為10 800mbr，流量為20 1001pm，溫度為50 500°C，HF/H202/H20的質(zhì)量比為I : I : 5 100 ;e、將酸霧反應(yīng)后的硅片在常壓下進(jìn)行水噴淋沖洗，清楚硅片表面酸液，烘干后即得到超凈硅片。優(yōu)選地，所述的步驟b中，異丙醇與丙酮的體積比為I : I，兆聲波頻率在800kHz，清洗溫度為30°C，清洗時(shí)間為30min ;步驟c中，兆聲波頻率為800kHz，清洗溫度為80°C，清洗時(shí)間3min ;步驟d中，反應(yīng)腔內(nèi)的壓カ為lOmbr，流量為401pm，HF/H202/H20的質(zhì)量比為I : I : 20。優(yōu)選地，所述的步驟b中，異丙醇與丙酮的體積比為I :3，兆聲波頻率在1000kHz，清洗溫度為40°C，清洗時(shí)間為15min ;步驟c中，兆聲波頻率為500kHz，清洗溫度為50°C，清洗時(shí)間IOmin ;步驟d中，反應(yīng)腔內(nèi)的壓カ為400mbr，流量為201pm，HF/H202/H20的質(zhì)量比為I : I : 10。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的超聲結(jié)合化學(xué)的清洗方式，采用在一定溶劑條件下對(duì)硅片進(jìn)行兆聲波清洗，采用高能頻振，在清洗時(shí)產(chǎn)生微米級(jí)波長(zhǎng)的高能聲波，在這種聲波下推動(dòng)溶液分 子的加速運(yùn)動(dòng)，最大瞬時(shí)速度可達(dá)30cm/s，不會(huì)產(chǎn)生空腔泡，而且實(shí)現(xiàn)更有效果的清洗作用，可將硅片表面的PEG有機(jī)物、硅粉、SiC等雜質(zhì)物質(zhì)等有效去除，再經(jīng)過HF/H202/H20酸霧噴淋，對(duì)硅片達(dá)到腐蝕的目的，從而徹底去除硅片表面的氧化層和金屬沾污物，獲得超凈硅片。本發(fā)明所述的清洗方法簡(jiǎn)化了硅片生產(chǎn)的エ藝步驟，減少了化學(xué)溶劑的使用量，提高了清洗效果和效率，采用此種硅片制作的太陽電池，電池的絨面更為均勻，電池效率也獲得較大幅度的提升。
具體實(shí)施例方式一種太陽能級(jí)硅片的清洗方法，具有以下步驟a、將切片機(jī)切割下來的硅片用水沖洗后插入片盒內(nèi)山、將插片后的硅片放入異丙醇和丙酮混合的溶劑中進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率為600 1000kHz，異丙醇與丙酮的體積比為I :1 10，清洗溫度為20 50°C，清洗時(shí)間為I IOOmin ;c、將經(jīng)過步驟b清洗后的硅片放入水中進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率在500-800kHz，清洗溫度為40 90°C，清洗時(shí)間3_20min ;d、將經(jīng)過步驟c清洗后的硅片放入HF/H202/H20混合物負(fù)壓酸霧反應(yīng)腔，進(jìn)行酸霧反應(yīng)以去除硅片表面氧化層和金屬沾污物，所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓カ為10 800mbr，流量為20 1001pm，溫度為50 500°C，HF/Η202/Η20的質(zhì)量比為I : I : 5 100 ;e、將酸霧反應(yīng)后的硅片在常壓下進(jìn)行水噴淋沖洗，清除硅片表面酸液，烘干后即得到超凈硅片。實(shí)施例I :首先將從切片機(jī)下棒后的硅片簡(jiǎn)單用水沖洗后插入片盒，選用丙酮、異丙醇混合溶液對(duì)插片后的硅片進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率在800kHz，丙酮、異丙醇體積比為I : 1，清洗溫度為30°C，清洗30min，通過清洗去除硅片表面主要的有機(jī)物和固體顆粒；然后將硅片放入水中進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率為800kHz，清洗溫度為80°C，清洗時(shí)間3min。然后進(jìn)入下ーエ序；將上述清洗后的硅片放入酸霧反應(yīng)室，經(jīng)過HF/H202/H20混合物在負(fù)壓IOmbr下進(jìn)行酸霧反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)氣體流量為401pm，HF/H202/H20質(zhì)量比例為I : I : 20，反應(yīng)時(shí)間3min。通過上述反應(yīng)處理，可去除硅片表面的氧化層和金屬沾污物，腐蝕量可達(dá)到3um，從而獲得高質(zhì)量的超凈硅片，同時(shí)又對(duì)硅片表面起到了去損傷層和鈍化硅片表面的效果；最后將酸霧反應(yīng)室改為常壓水噴淋，清除硅片表面酸液，烘干即可。實(shí)施列2:將從切片機(jī)下棒后的硅片簡(jiǎn)單用水沖洗后插入片盒，選用丙酮、異丙醇混合溶液對(duì)插片后的硅片進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率在1000kHz，丙酮、異丙醇體積比為I :3，清洗溫度為40°C，清洗15min，去除硅片表面主要的有機(jī)物和固體顆粒；然后將硅片放入水中進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率為500kHz，清洗溫度為50°C，清洗時(shí)間lOmin，然后進(jìn)入下ーエ序；將上述清洗后硅片放入酸霧反應(yīng)室，經(jīng)過HF/H202/H20混合物在負(fù)壓400mbr下進(jìn)行酸霧反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)氣體流量為201pm，HF/H202/H20質(zhì)量比例為I : I : 10，反應(yīng)時(shí)間2min。通過上述反應(yīng)處理，可去除硅片表面的氧化層和金屬沾污物，腐蝕量可達(dá)到3um，從而獲得高質(zhì)量的超凈硅片，同時(shí)又對(duì)硅片表面起到了去損傷層和鈍化硅片表面的效果；最后將酸霧反應(yīng)室改為常壓水噴淋，清除硅片表面酸液，烘干即可。采用上述清洗方法對(duì)硅片表面進(jìn)行清洗，可減少エ藝步驟，減少化學(xué)溶劑的使用，提高清洗效果，獲得低表面殘留物且具有鈍化效果的高質(zhì)量硅片。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能級(jí)硅片的清洗方法，其特征是具有以下步驟a、將切片機(jī)切割下來的硅片用水沖洗后插入片盒內(nèi)山、將插片后的硅片放入異丙醇和丙酮混合的溶劑中進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率為600 1000kHz，異丙醇與丙酮的體積比為I : I 10，清洗溫度為20 50°C，清洗時(shí)間為I IOOmin ;c、將經(jīng)過步驟b清洗后的硅片放入水中進(jìn)行兆聲清洗，兆聲波頻率在500-800kHz，清洗溫度為40 90°C，清洗時(shí)間3_20min ;d、將經(jīng)過步驟c清洗后的硅片放入HF/H202/H20混合物負(fù)壓酸霧反應(yīng)腔，進(jìn)行酸霧反應(yīng)以去除硅片表面氧化層和金屬沾污物，所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓カ為10 800mbr，流量為20 1001pm，溫度為50 500°C，HF/H202/H20的質(zhì)量比為I : I : 5 100 ;e、將酸霧反應(yīng)后的硅片在常壓下進(jìn)行水噴淋沖洗，清除硅片表面酸液，烘干后即得到超凈硅片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種太陽能級(jí)硅片的清洗方法，其特征是所述的步驟b中，異丙醇與丙酮的體積比為I : I，兆聲波頻率在800kHz，清洗溫度為30°C，清洗時(shí)間為30min ;步驟c中，兆聲波頻率為800kHz，清洗溫度為80°C，清洗時(shí)間3min ;步驟d中，反應(yīng)腔內(nèi)的壓カ為IOmbr,流量為401pm，HF/H202/H20的質(zhì)量比為I : I : 20。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種太陽能級(jí)硅片的清洗方法，其特征是所述的步驟b中，異丙醇與丙酮的體積比為I : 3，兆聲波頻率在1000kHz，清洗溫度為40°C，清洗時(shí)間為15min ;步驟c中，兆聲波頻率為500kHz，清洗溫度為50°C，清洗時(shí)間IOmin ;步驟d中，反應(yīng)腔內(nèi)的壓カ為400mbr，流量為201pm，HF/H202/H20的質(zhì)量比為I : I : 10。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能級(jí)硅片的清洗方法，具有以下步驟a、將切片機(jī)切割下來的硅片用水沖洗后插入片盒內(nèi)；b、將插片后的硅片放入異丙醇和丙酮混合的溶劑中進(jìn)行兆聲清洗；c、將經(jīng)過步驟b清洗后的硅片放入水中進(jìn)行兆聲清洗；d、將經(jīng)過步驟c清洗后的硅片放入HF/H2O2/H2O混合物負(fù)壓酸霧反應(yīng)腔，進(jìn)行酸霧反應(yīng)以去除硅片表面氧化層和金屬沾污物；e、將酸霧反應(yīng)后的硅片在常壓下進(jìn)行水噴淋沖洗，清除硅片表面酸液，烘干后即得到超凈硅片。本發(fā)明所述的清洗方法簡(jiǎn)化了硅片生產(chǎn)的工藝步驟，減少了化學(xué)溶劑的使用量，提高了清洗效果和效率，采用此種硅片制作的太陽電池，電池的絨面更為均勻，電池效率也獲得較大幅度的提升。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102698983SQ201210140669
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者陳雪 申請(qǐng)人:常州天合光能有限公司