CN101735903B - 一种太阳能光伏专用电子清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能光伏专用电子清洗剂，其由如下重量百分含量的组分组成：表面活性剂0.01～0.5％，碱性物质0.2～2％，去离子水余量。本发明电子清洗剂控制碱性溶液对硅片反应后所留下的残留物质，并用表面活性剂来弥补弱碱性溶液反应小而造成的去污能力差，提高该清洗剂对硅片的清洗能力，又能确保硅片清洗完后没有残留物，从而提高制绒效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子清洗剂，具体地说，涉及一种太阳能电池片制造过程中所需的电子清洗剂。
背景技术
随着社会的发展，一些不可再生资源也越来越紧缺，已经严重影响到人类未来的发展，所以迫切需要一些新资源的开发。
太阳能光伏就是一种近年来发展最快、最具活力，也是最受瞩目的项目之一，其工作原理就是利用光电材料吸收光能后发生光电子转换反应，达到利用能源的目的。其主要是以半导体为基础。
在整个技术工艺中，提高太阳能电池片的转换效率是关键，而制绒面就是为了保证硅片对太阳能的利用率，增加其在相同光照下对光的吸收，从而达到提高转换效率的目的，所以绒面的好坏是决定电池片转换效率的关键工艺之一。
在太阳能电池片的制造过程中，首先要进行表面处理，制绒面，然后清洗、氧化、光刻扩散、清洗、预淀积(预扩)、再分布(主扩)、磨片、清洗、吸杂、光刻引线孔、蒸铝、涂银浆、后道等工艺。在前面的表面处理工艺中，首先要对硅片的切割损坏层进行去除，一般硅片在切割后硅片表面有一层10～20um的切割损坏层，在电池制备前必须去除，一般采用20％的NaOH溶液，在恒温85℃下对硅片进行腐蚀预处理，为了有效降低硅表面的反射，除了沉积减反膜之外，表面的结构(绒面)为倒金字塔，通过化学腐蚀法可以在硅片表面形成不规则的倒金字塔形结构。
通常绒面的腐蚀用20％的NaOH溶液和8％的异丙醇在80℃下对硅片进行处理，硅与氢氧化钠溶液反应生成的硅酸钠易溶于水，便于在用去离子水清洗中清洗干净，其反应如下：Si+2NaOH+H2O＝Na2SiO3+2H2↑。
在这个工艺中，前期预处理的效果非常关键，目前的工艺所采用的预处理溶液在处理完后，虽然能用去离子水清洗，但对硅片会造成二次污染，在硅片表面上形成微量的残留物，所以在后面用化学腐蚀法制绒工艺中负面很大，影响了硅片表面的倒金字塔的形成，也就是影响了绒面效率。
这个问题很多制造商目前虽然用了很多种方法，但始终无法彻底解决，本发明采用了一种新颖的太阳能光伏专用电子清洗剂，对硅片预处理后硅片上的微量残留物有非常明显的清洗作用，在清洗完后也不会造成二次再污染，所以采用本发明的清洗剂后能明显改善硅片表面的清洁度，提高制绒效果，从而达到提高转换效率的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能光伏专用电子清洗剂，其能够提高电池片绒面效果，有效提高电池片的转换效率。
本发明针对太阳能电池片的性能特征，采用了弱碱性混合配方溶剂。
为了实现本发明目的，本发明的一种太阳能光伏专用电子清洗剂，其由如下重量百分含量的组分组成：
表面活性剂 0.01～0.5％，
碱性物质 0.2～2％，
去离子水 余量。
其中，优选的为：
表面活性剂 0.1～0.5％，
碱性物质 0.5～2％，
去离子水 余量。
所述表面活性剂为醇醚型表面活性剂，具体为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、异辛醇聚氧乙烯醚、醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠(MES)、月桂醇醚磷酸酯、辛基酚聚乙二醇醚(TX-10)。
所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵或者氢氧化铵。
本发明太阳能光伏专用电子清洗剂的制备方法，包括如下步骤：
1)按配比把碱性溶液进行稀释，充分搅拌后得到弱碱性稀释溶剂；
2)按配比把表面活性剂加入弱碱性稀释溶液中充分搅拌；
3)按配比加入定量的去离子水，充分搅拌至均匀。
本发明在配比过程中，考虑到有几个因素：1)控制碱性溶液的含量，主要是控制碱性溶液对硅片反应后所留下的残留物质。2)用表面活性剂来弥补弱碱性溶液反应小而造成的去污能力差，提高该清洗剂对硅片的清洗能力，又能确保硅片清洗完后没有残留物，从而提高制绒效果。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1配制5000ml太阳能光伏专用电子清洗剂
1、把90ml氢氧化钠(50％含量)加去离子水2500ml充分搅拌均匀待用。
2、把12.25ml脂肪醇聚氧乙烯醚加入到待用的稀释碱性溶液中，充分搅拌均匀。
3、把2397.75ml去离子水加入到已经加入醇醚的碱性溶液中搅拌均匀。
4、用过滤器在洁净室进行过滤分装即可。
试验例1
在太阳能电池片的制造过程中，首先要进行表面处理，制绒面，然后清洗、氧化、光刻扩散、清洗、预淀积(预扩)、再分布(主扩)、磨片、清洗、吸杂、光刻引线孔、蒸铝、涂银浆、后道等工艺。
通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm的高质量硅片上制成的，采用从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
在表面处理工艺中，首先要对硅片的切割损坏层进行去除，一般硅片在切割后硅片表面有一层10～20um的切割损坏层，在电池制备前必须去除，一般采用浓NaOH溶液，在恒温85℃下对硅片预处理。绒面的腐蚀剂常用2％的NaOH溶液(2gNaOH和98ml水)和8ml异丙醇，在75℃下对硅片处理，其中每一次处理都要将硅片用去离子水清洗干净。为了有效降低硅表面的反射，除了沉积减反膜之外，表面的结构(绒面)为倒金字塔，通过化学腐蚀法可以在硅片表面形成不规则的倒金字塔形结构。
HF、HCL是清洗用，HF主要是去除制绒后硅表面的氧化硅，氧化物去除后，硅表面会生成很多金属离子，HCl就是用来去金属离子。
本试验例在于研究本发明实施例1所述电子清洗剂与现有所用去离子水对表面处理过的硅电池片进行处理，并对所获得的两个硅电池片进行性能比较。
将表面处理过的硅电池片分别采用本发明实施例1所述电子清洗剂及去离子水进行清洗，然后再将清洗后的硅电池片按常规工艺进行制绒处理、扩散制结、去磷硅玻璃、等离子刻蚀去边、减反射膜、金属化及测试分档。具体测试结果如表1。
表1 实施例1与去离子水分别处理硅电池片的制绒参数对比表
由上述测试结果来看，采用本发明所述的电子清洗剂处理后的硅电池片，由于提高对硅片的清洗能力，又使硅片清洗完后没有残留物，提高了制绒效果，因而增加了其吸热面积，使电池片的转换效率得以有效提高。
实施例2配制50000ml太阳能光伏专用电子清洗剂
1、把900ml氢氧化钠(50％含量)加去离子水25000ml充分搅拌均匀待用。
2、把122.5ml异辛醇聚氧乙烯醚加入到待用的稀释碱性溶液中，充分搅拌均匀。
3、把23977.5ml去离子水加入到已经加入醇醚的碱性溶液中搅拌均匀。
4、用过滤器在洁净室进行过滤分装即可。
实施例3
基本同实施例1，不同的是，太阳能光伏专用电子清洗剂的组分为：脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠0.01％、氢氧化钾0.5％、余量去离子水。
实施例4
基本同实施例1，不同的是，太阳能光伏专用电子清洗剂的组分为：辛基酚聚乙二醇醚0.5％、氢氧化铵2％、余量去离子水。
实施例5
基本同实施例1，不同的是，太阳能光伏专用电子清洗剂的组分为：月桂醇醚磷酸酯0.1％、四甲基氢氧化铵0.2％、余量去离子水。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (2)
1.一种太阳能光伏专用电子清洗剂，其特征在于，其由如下重量百分含量的组分组成：
表面活性剂 0.01～0.5％，
碱性物质 0.2～2％，
去离子水 余量，
其中表面活性剂为异辛醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠、月桂醇醚磷酸酯或辛基酚聚乙二醇醚；所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵或者氢氧化铵；
该太阳能光伏专用清洗剂的制备方法包括以下步骤：
1)按配比把碱性溶液进行稀释，充分搅拌后得到弱碱性稀释溶剂；
2)按配比把表面活性剂加入弱碱性稀释溶液中充分搅拌；
3)按配比加入定量的去离子水，充分搅拌至均匀。
2.根据权利要求1所述太阳能光伏专用电子清洗剂，其特征在于，其由如下重量百分含量的组分组成：
表面活性剂 0.1～0.5％，
碱性物质 0.5～2％，
去离子水 余量。
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