CN102185013A - 一种硅片手指印去除方法及清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅片手指印去除方法，包括步骤：1)采用纯水对硅片进行超声清洗；2)用丙酮和酒精的混合溶液对硅片进行浸泡；3)挥发硅片表面的丙酮和酒精的混合溶液。本发明通过采用具有挥发性的丙酮和酒精的混合溶液对硅片进行浸泡，使有机溶剂和有机脂类充分互溶，然后通过挥发掉丙酮和酒精的混合溶液，则可同时将互溶的有机脂带走，使得去除手指印的硅片效率提高0.18％。本发明在不影响正常工艺稳定和不增加工艺时间的基础上，最大限度地去除手指印，从而提高硅太阳电池的电性能，提高硅太阳电池的生产效率，并极大地降低色差片的比例。本发明还公开了包括上述硅片手指印去除方法步骤的硅片的清洗方法。

Description

一种硅片手指印去除方法及清洗方法
技术领域
本发明涉及硅太阳能电池的加工工艺技术领域，特别涉及一种硅片手指印去除方法及清洗方法。
背景技术
目前，单、多晶硅太阳能电池的主要制造工艺已经标准化，其主要步骤如下：
a.化学清洗及表面织构化处理：通过化学反应使原本光亮的硅片表面形成凸凹不平的结构以增加光的吸收；
b.扩散：P型硅片在扩散后表面变成N型，形成PN结，使得硅片具有光伏效应，扩散的浓度、深度以及均匀性直接影响太阳能电池的电性能，扩散进杂质的总量用方块电阻来衡量，杂质总量越小，方块电阻越大；
c.周边刻蚀：该步骤的目的在于去掉扩散时在硅片边缘形成的将PN结两端短路的导电层；
d.沉积减反射膜：目前主要有两类减反射膜，氮化硅膜和氧化钛膜，主要起减反射和钝化的作用；
e.印刷电极；
f.烧结：使印刷的电极与硅片之间形成合金的过程。
现行生产工艺过程中要经过几次手动插片，由于污染源难于杜绝，即便操作人员戴PVC(Polyvinylchloride，聚氯乙烯)手套，片子表面仍会有手指印产生，尤其是清洗制绒前的原片插片。手指印的主要成分是油脂类，而这类物质不只残留在硅片的表面，还会向硅片内部渗透。这种手指印经过清洗制绒之后不但无法去除，而且与药液作用之后会变成明显的白斑。这种白斑不但影响正常扩散及电学效应，而且会造成PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)之后出现严重的色差。
现有技术中，硅片上的手指印无法有效的去除。如果采用有机溶剂对硅片进行超声清洗，将会对容器造成极大的损伤，同时有机溶剂也无法把油脂类直接带走。
目前，亟需一种能够有效去除硅片上的手指印的新方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种硅片手指印去除方法及清洗方法，以有效的去除硅片上的手指印，降低色差片的比例。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种硅片手指印去除方法，包括步骤：
1)采用纯水对硅片进行超声清洗；
2)用丙酮和酒精的混合溶液对硅片进行浸泡；
3)挥发硅片表面的丙酮和酒精的混合溶液。
优选的，在上述硅片手指印去除方法中，所述步骤1)具体为分别采用80～90℃，60～70℃，40～50℃的纯水，对硅片进行超声清洗各150～220秒。
优选的，在上述硅片手指印去除方法中，所述步骤2)具体为将硅片放入载有丙酮酒精溶液的槽中，常温浸泡20～40秒。
优选的，在上述硅片手指印去除方法中，所述步骤3)具体为采用70～90℃的流动空气在空槽中对硅片表面的丙酮酒精溶液进行挥发，挥发时间为150～300秒。
一种硅片的清洗方法，包括如上所述的硅片手指印去除方法，以及在所述步骤3)之后的步骤：
4)去除损伤层，采用80～90℃的氢氧化钠溶液，对硅片进行去损42～60秒；
5)硅片表面制绒，采用浓度比为3/3/8的NaoH/Na2SiO3/异丙醇组成的混合溶液对硅片表面进行制绒处理；
6)酸清洗，硅片分别浸入氢氟酸和盐酸中各清洗200～280秒；
7)将硅片送入隧道并进行喷淋处理，然后进行甩干处理。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的硅片手指印去除方法通过采用具有挥发性的丙酮和酒精的混合溶液对硅片进行浸泡，使有机溶剂和有机脂类充分互溶，然后通过挥发掉丙酮和酒精的混合溶液，则可同时将互溶的有机脂(手指印)带走。使得去除手指印的硅片效率提高0.18％。采用以上方法不但提高了去除手指印的效率，而且避免因手指印的存在而产生的色差。同时这种方法不会影响正常的其它后续工艺，并且连续生产时也不会增加工艺时间。本发明在不影响正常工艺稳定和不增加工艺时间的基础上，最大限度地去除手指印，从而提高硅太阳电池的电性能，提高硅太阳电池的生产效率，并极大地降低色差片的比例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的硅片手指印去除方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的硅片清洗方法的流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种硅片手指印去除方法及清洗方法，以有效的去除硅片上的手指印，降低色差片的比例。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的硅片手指印去除方法的流程图。
本发明提供的硅片手指印去除方法，包括：
步骤101：超声清洗；
采用纯水对硅片进行超声波清洗，具体的，可以分别采用80～90℃，60～70℃，40～50℃的纯水，对硅片进行超声清洗各150～220秒。优选的，采用85℃，65℃及45℃纯水对硅片进行超声清洗180秒。
步骤102：溶液浸泡；
用丙酮和酒精的混合溶液对硅片进行浸泡，具体的，可将硅片放入载有丙酮酒精溶液的槽中，常温浸泡20～40秒。优选的，进行30秒的浸泡，以使丙酮和酒精的混合溶液中的有机溶剂和有机脂(手指印)充分互溶。
步骤103：挥发溶液；
挥发硅片表面的丙酮和酒精的混合溶液，具体的，可采用70～90℃的流动空气在空槽中对硅片表面的丙酮酒精溶液进行挥发，挥发时间为150～300秒。优选为，采用85℃的流动空气在空槽中对硅片表面丙酮酒精溶液进行挥发，时间为240秒。由于该混合溶液具有挥发性，而且在步骤102中，该混合溶液与手指印有机脂充分互溶，所以在挥发的过程中，会将有机脂同时带走，从而将手指印带走。
本发明提供的硅片手指印去除方法通过采用具有挥发性的丙酮和酒精的混合溶液对硅片进行浸泡，使有机溶剂和有机脂类充分互溶，然后通过挥发掉丙酮和酒精的混合溶液，则可同时将互溶的有机脂(手指印)带走。使得去除手指印的硅片效率提高0.18％。采用以上方法不但提高了去除手指印的效率，而且避免因手指印的存在而产生的色差。同时这种方法不会影响正常的其它后续工艺，并且连续生产时也不会增加工艺时间。
请参阅图2，图2为本发明实施例提供的硅片清洗方法的流程图。
本发明提供的硅片的清洗方法，包括如上所述的硅片手指印去除方法，以及在上述方法的步骤103之后还包括：
步骤104：去损伤层；
采用80～90℃的氢氧化钠溶液，对硅片进行去损42～60秒。
步骤105：表面制绒；
采用浓度比为3/3/8的NaoH/Na2SiO3/异丙醇组成的混合溶液对硅片表面进行制绒处理。
步骤106：酸清洗；
硅片分别浸入氢氟酸和盐酸中各清洗200～280秒。
步骤107：喷淋甩干；
将硅片送入隧道并进行喷淋处理，然后进行甩干处理。
请参阅下面表1和表2，下面均采用相同的硅片原材料：P型单晶硅片，电阻率0.5～3Ω·cm，用本发明方法处理过的手指印硅片(表1)与常规方法处理的手指印硅片(表2)继续进行扩散、PE、丝网印刷，最后检测并进行对比。
表1采用本发明工艺后的实施例1-18的各项性能表
Figure BDA0000035768470000051
表2采用现有工艺的实施例1-18的各项性能表
Figure BDA0000035768470000061
表1的实施例采用的具体步骤是：
a.超声波清洗：分别采用85℃，65℃，45℃纯水，对硅片进行超声清洗各180秒；
b.将硅片放入丙酮酒精溶液中，常温浸泡30秒，然后采用85℃的流动空气在空槽中对硅片表面丙酮酒精溶液进行挥发，时间为240秒；
c.去除损伤层：工艺液体为30g/L的氢氧化钠溶液，在85℃对硅片进行去损42～60秒；
d.硅片表面制绒：工艺液体是NaoH/Na2SiO3/异丙醇以浓度比为3/3/8组成的混合溶液；
e.酸清洗，硅片分别浸入氢氟酸，盐酸，氢氟酸各清洗240秒；
f.隧道喷淋，甩干。
表2的实施例采用的具体步骤是：
a.超声波清洗：分别采用85℃，65℃，45℃纯水，对硅片进行超声清洗各180秒；
b.去除损伤层：工艺液体为30g/L的氢氧化钠溶液，在85℃对硅片进行去损42～60秒；
c.硅片表面制绒：工艺液体是NaoH/Na2SiO3/异丙醇以浓度比为3/3/8组成的混合溶液；
d.酸清洗，硅片分别浸入氢氟酸，盐酸，氢氟酸各清洗240秒；
e.隧道喷淋，甩干。
对比表1和表2，可以明显看出采用本发明手指印去除方法的实施例中短路电流有了一定幅度的提高，串联电阻也有所降低，短路电流的平均值由5.64提高到5.662，转换效率的平均值由17.68提高到17.86，而且大幅度的降低了色差率，色差率的平均值由27.6降低到0.88。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种硅片手指印去除方法，其特征在于，包括步骤：
1)采用纯水对硅片进行超声清洗；
2)用丙酮和酒精的混合溶液对硅片进行浸泡；
3)挥发硅片表面的丙酮和酒精的混合溶液。
2.如权利要求1所述的硅片手指印去除方法，其特征在于，所述步骤1)具体为分别采用80～90℃，60～70℃，40～50℃的纯水，对硅片进行超声清洗各150～220秒。
3.如权利要求1所述的硅片手指印去除方法，其特征在于，所述步骤2)具体为将硅片放入载有丙酮酒精溶液的槽中，常温浸泡20～40秒。
4.如权利要求1-3任一项所述的硅片手指印去除方法，其特征在于，所述步骤3)具体为采用70～90℃的流动空气在空槽中对硅片表面的丙酮酒精溶液进行挥发，挥发时间为150～300秒。
5.一种硅片的清洗方法，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的硅片手指印去除方法，以及在所述步骤3)之后的步骤：
4)去除损伤层，采用80～90℃的氢氧化钠溶液，对硅片进行去损42～60秒；
5)硅片表面制绒，采用浓度比为3/3/8的NaoH/Na2SiO3/异丙醇组成的混合溶液对硅片表面进行制绒处理；
6)酸清洗，硅片分别浸入氢氟酸和盐酸中各清洗200～280秒；
7)将硅片送入隧道并进行喷淋处理，然后进行甩干处理。
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