[发明专利]一种太阳能级硅片的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是一种太阳能级硅片的清洗方法。 

背景技术

目前太阳能硅片的切割方法主要是使用多线切割机，采用钢线切割或者是金刚石线切割，钢线切割中需要使用SiC和PEG的混合砂浆，金刚石线切割则切割过程中不需要使用SiC，采用低分子量的有机物作为冷却润滑液，两种方式所切割出的硅片表面状态略有不同，但同样存在切割后表面附着有机溶液，微米级别的硅粉，和切割线表面磨损剥落的铁铜镍等金属，这些在做太阳能电池都必须清理干净，否则对太阳能电池制绒和后续工艺都会产生不良影响，如表面金属杂质含量高甚至会严重影响电池效率。行业内普遍的清洗方法采用的是以1970年Werner提出来的RCA技术上改进演化而来的，一般都要经过6-12个清洗槽，采用大量的化学试剂，对生产效率和环境都极为不利，一般结合超声清洗，产生的空腔泡会加大切割过程中的损伤层。而且在实际生产过程中经常会发生过清洗出现彩片（出现不均匀氧化或腐蚀）或者未洗净脏片的情况。而且传统方法清洗后，硅片表面仍残留硅粉和较高的表面金属杂质，表面金属杂质约为体内的10倍，同时硅片表面由于损伤严重，表面存在大量的悬挂键，影响电池制绒效果和电池效率。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种太阳能级硅片的清洗方法，以减少工艺步骤及化学溶剂的用量，提高硅片清洗效果，获得低表面残留物且具有较佳钝化效果的高质量硅片。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能级硅片的清洗方法，具有以下步骤：a、将切片机切割下来的硅片用水冲洗后插入片盒内；b、将插片后的硅片放入异丙醇和丙酮混合的溶剂中进行兆声清洗，兆声波频率为600～1000kHz，异丙醇与丙酮的体积比为1∶1～10，清洗温度为20～50℃，清洗时间为1～100min；c、将经过步骤b清洗后的硅片放入水中进行兆声清洗,兆声波频率在500-800kHz，清洗温度为40～90℃，清洗时间3-20min；d、将经过步骤c清洗后的硅片放入HF/H₂O₂/H₂O混合物负压酸雾反应腔，进行酸雾反应以去除硅片表面氧化层和金属沾污物，所述反应腔内的压力为10～800mbr,流量为20～100lpm,温度为50～500℃，HF/H₂O₂/H₂O的质量比为1∶1∶5～100；e、将酸雾反应后的硅片在常压下进行水喷淋冲洗，清楚硅片表面酸液，烘干后即得到超净硅片。 

优选地，所述的步骤b中，异丙醇与丙酮的体积比为1∶1，兆声波频率在800kHz，清洗温度为30℃，清洗时间为30min；步骤c中，兆声波频率为800kHz，清洗温度为80℃，清洗时间3min；步骤d中，反应腔内的压力为10mbr,流量为40lpm,HF/H₂O₂/H₂O的质量比为1∶1∶20。 

优选地，所述的步骤b中，异丙醇与丙酮的体积比为1：3，兆声波频率在1000kHz，清洗温度为40℃，清洗时间为15min；步骤c中，兆声波频率为500kHz，清洗温度为50℃，清洗时间10min；步骤d中，反应腔内的压力为400mbr,流量为20lpm,HF/H₂O₂/H₂O的质量比为1∶1∶10。 

本发明的有益效果是：本发明改变了传统的超声结合化学的清洗方式，采用在一定溶剂条件下对硅片进行兆声波清洗，采用高能频振，在清洗时产生微米级波长的高能声波，在这种声波下推动溶液分子的加速运动，最大瞬时速度可达30cm/s,不会产生空腔泡，而且实现更有效果的清洗作用，可将硅片表面的 PEG有机物、硅粉、SiC等杂质物质等有效去除，再经过HF/H₂O₂/H₂O酸雾喷淋，对硅片达到腐蚀的目的，从而彻底去除硅片表面的氧化层和金属沾污物，获得超净硅片。本发明所述的清洗方法简化了硅片生产的工艺步骤，减少了化学溶剂的使用量，提高了清洗效果和效率，采用此种硅片制作的太阳电池，电池的绒面更为均匀，电池效率也获得较大幅度的提升。 

具体实施方式