專利名稱：一種太陽能級硅片的清洗方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其是一種太陽能級硅片的清洗方法。
背景技術：
目前太陽能硅片的切割方法主要是使用多線切割機，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物作為冷卻潤滑液，兩種方式所切割出的硅片表面狀態略有不同，但同樣存在切割后表面附著有機溶液，微米級別的硅粉，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，否則對太陽能電池制絨和后續エ藝都會產生不良影響，如表面金屬雜質含量高甚至會嚴重影響電池效率。行業內普遍的清洗方法采用的是以1970年Werner提出來的RCA技術上改進演化而來的，一般都要經過6-12個清洗槽，采用大量的化學試劑，對生產效率和環境都極為不利，一般結合超聲清洗，產生的空腔泡會加大切割過程中的損傷層。而且在實際生產過程中經常會發生過清洗出現彩片(出現不均勻氧化或腐蝕)或者未洗凈臟片的情況。而且傳統方法清洗后，硅片表面仍殘留硅粉和較高的表面金屬雜質，表面金屬雜質約為體內的10倍，同時娃片表面由于損傷嚴重，表面存在大量的懸掛鍵，影響電池制絨效果和電池效率。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術中之不足，提供一種太陽能級硅片的清洗方法，以減少エ藝步驟及化學溶劑的用量，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量硅片。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種太陽能級硅片的清洗方法，具有以下步驟a、將切片機切割下來的娃片用水沖洗后摘入片盒內；b、將摘片后的娃片放入異丙醇和丙酮混合的溶劑中進行兆聲清洗，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，清洗時間為I IOOmin ;c、將經過步驟b清洗后的硅片放入水中進行兆聲清洗，兆聲波頻率在500-800kHz，清洗溫度為40 90°C，清洗時間3-20min ;d、將經過步驟c清洗后的硅片放入HF/H202/H20混合物負壓酸霧反應腔，進行酸霧反應以去除硅片表面氧化層和金屬沾污物，所述反應腔內的壓カ為10 800mbr，流量為20 1001pm，溫度為50 500°C，HF/H202/H20的質量比為I : I : 5 100 ;e、將酸霧反應后的硅片在常壓下進行水噴淋沖洗，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，清洗時間為30min ;步驟c中，兆聲波頻率為800kHz，清洗溫度為80°C，清洗時間3min ;步驟d中，反應腔內的壓カ為lOmbr，流量為401pm，HF/H202/H20的質量比為I : I : 20。優選地，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，清洗時間為15min ;步驟c中，兆聲波頻率為500kHz，清洗溫度為50°C，清洗時間IOmin ;步驟d中，反應腔內的壓カ為400mbr，流量為201pm，HF/H202/H20的質量比為I : I : 10。本發明的有益效果是本發明改變了傳統的超聲結合化學的清洗方式，采用在一定溶劑條件下對硅片進行兆聲波清洗，采用高能頻振，在清洗時產生微米級波長的高能聲波，在這種聲波下推動溶液分 子的加速運動，最大瞬時速度可達30cm/s，不會產生空腔泡，而且實現更有效果的清洗作用，可將硅片表面的PEG有機物、硅粉、SiC等雜質物質等有效去除，再經過HF/H202/H20酸霧噴淋，對硅片達到腐蝕的目的，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。本發明所述的清洗方法簡化了硅片生產的エ藝步驟，減少了化學溶劑的使用量，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。
具體實施例方式一種太陽能級硅片的清洗方法，具有以下步驟a、將切片機切割下來的硅片用水沖洗后插入片盒內山、將插片后的硅片放入異丙醇和丙酮混合的溶劑中進行兆聲清洗，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，清洗時間為I IOOmin ;c、將經過步驟b清洗后的硅片放入水中進行兆聲清洗，兆聲波頻率在500-800kHz，清洗溫度為40 90°C，清洗時間3_20min ;d、將經過步驟c清洗后的硅片放入HF/H202/H20混合物負壓酸霧反應腔，進行酸霧反應以去除硅片表面氧化層和金屬沾污物，所述反應腔內的壓カ為10 800mbr，流量為20 1001pm，溫度為50 500°C，HF/Η202/Η20的質量比為I : I : 5 100 ;e、將酸霧反應后的硅片在常壓下進行水噴淋沖洗，清除硅片表面酸液，烘干后即得到超凈硅片。實施例I :首先將從切片機下棒后的硅片簡單用水沖洗后插入片盒，選用丙酮、異丙醇混合溶液對插片后的硅片進行兆聲清洗，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物和固體顆粒；然后將硅片放入水中進行兆聲清洗，兆聲波頻率為800kHz，清洗溫度為80°C，清洗時間3min。然后進入下ーエ序；將上述清洗后的硅片放入酸霧反應室，經過HF/H202/H20混合物在負壓IOmbr下進行酸霧反應，反應時氣體流量為401pm，HF/H202/H20質量比例為I : I : 20，反應時間3min。通過上述反應處理，可去除硅片表面的氧化層和金屬沾污物，腐蝕量可達到3um，從而獲得高質量的超凈硅片，同時又對硅片表面起到了去損傷層和鈍化硅片表面的效果；最后將酸霧反應室改為常壓水噴淋，清除硅片表面酸液，烘干即可。實施列2:將從切片機下棒后的硅片簡單用水沖洗后插入片盒，選用丙酮、異丙醇混合溶液對插片后的硅片進行兆聲清洗，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物和固體顆粒；然后將硅片放入水中進行兆聲清洗，兆聲波頻率為500kHz，清洗溫度為50°C，清洗時間lOmin，然后進入下ーエ序；將上述清洗后硅片放入酸霧反應室，經過HF/H202/H20混合物在負壓400mbr下進行酸霧反應，反應時氣體流量為201pm，HF/H202/H20質量比例為I : I : 10，反應時間2min。通過上述反應處理，可去除硅片表面的氧化層和金屬沾污物，腐蝕量可達到3um，從而獲得高質量的超凈硅片，同時又對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硅片表面進行清洗，可減少エ藝步驟，減少化學溶劑的使用，提高清洗效果，獲得低表面殘留物且具有鈍化效果的高質量硅片。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人 士能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種太陽能級硅片的清洗方法，其特征是具有以下步驟a、將切片機切割下來的硅片用水沖洗后插入片盒內山、將插片后的硅片放入異丙醇和丙酮混合的溶劑中進行兆聲清洗，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，清洗時間為I IOOmin ;c、將經過步驟b清洗后的硅片放入水中進行兆聲清洗，兆聲波頻率在500-800kHz，清洗溫度為40 90°C，清洗時間3_20min ;d、將經過步驟c清洗后的硅片放入HF/H202/H20混合物負壓酸霧反應腔，進行酸霧反應以去除硅片表面氧化層和金屬沾污物，所述反應腔內的壓カ為10 800mbr，流量為20 1001pm，溫度為50 500°C，HF/H202/H20的質量比為I : I : 5 100 ;e、將酸霧反應后的硅片在常壓下進行水噴淋沖洗，清除硅片表面酸液，烘干后即得到超凈硅片。
2.根據權利要求I所述的ー種太陽能級硅片的清洗方法，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，清洗時間為30min ;步驟c中，兆聲波頻率為800kHz，清洗溫度為80°C，清洗時間3min ;步驟d中，反應腔內的壓カ為IOmbr,流量為401pm，HF/H202/H20的質量比為I : I : 20。
3.根據權利要求I所述的ー種太陽能級硅片的清洗方法，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，清洗時間為15min ;步驟c中，兆聲波頻率為500kHz，清洗溫度為50°C，清洗時間IOmin ;步驟d中，反應腔內的壓カ為400mbr，流量為201pm，HF/H202/H20的質量比為I : I : 10。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能級硅片的清洗方法，具有以下步驟a、將切片機切割下來的硅片用水沖洗后插入片盒內；b、將插片后的硅片放入異丙醇和丙酮混合的溶劑中進行兆聲清洗；c、將經過步驟b清洗后的硅片放入水中進行兆聲清洗；d、將經過步驟c清洗后的硅片放入HF/H2O2/H2O混合物負壓酸霧反應腔，進行酸霧反應以去除硅片表面氧化層和金屬沾污物；e、將酸霧反應后的硅片在常壓下進行水噴淋沖洗，清除硅片表面酸液，烘干后即得到超凈硅片。本發明所述的清洗方法簡化了硅片生產的工藝步驟，減少了化學溶劑的使用量，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H01L31/18GK102698983SQ201210140669
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者陳雪 申請人:常州天合光能有限公司