CN102330101A - 一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液的制备方法，特征是，包括以下步骤，其组份比例按重量份数计：取99.6～99.8份去离子注入到清洗槽中，加入0.1～0.2份氢氧化钠充分搅拌均匀，再加入0.1～0.2份制绒添加剂，充分搅拌均匀后，即得到所述的清洗液成品。本发明与已有技术相比具有以下优点：1、本发明在传统的工艺基础上引入一种添加剂，提高了腐蚀因子，降低了反应速度，方便控制；2、多晶硅片制绒碱清洗后表面一致性，反射率低；3、硅片抛光现象彻底解决；4、电池片的转化效率和质量都比传统工艺有很大的提高。

Description

一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于太阳能电池中多晶硅制绒后的清洗液及其制备方法，属于光伏技术领域。
背景技术
太阳能是人类取之不尽，用之不歇的可再生资源，具有应用方便，不需要燃料，无气体排放，不会破坏生态环境的特点，是一种清洁能源，一种绿色能源。在煤、石油、天然气等这些不可再生资源日益枯竭的情况下，太阳能作为一种新型的能源，有望超过风能、水能、地热能、核能等资源，成为未来电力供应的主要支柱。全球太阳能电池正处于欣欣向荣的景象，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。在全球光伏市场的强劲需求带动下，大型光伏企业纷纷扩产，全球光伏电池产能将再攀新高，因此，着力加强对太阳能电池等光伏产业的研究开发，不断提高光电转换效率、降低成本成为企业在今后激烈的市场竞争中取胜、不断推动光伏产业技术进步和更大规模推广应用的关键。多晶硅硅片成本较低，性价比较高，着力发展多晶硅太阳能电池片已经是现在行业内的主流。利用多晶硅在氢氟酸和硝酸的各向同性腐蚀，把硅片表面织构化是提高效率的非常重要的途径。然而硅片在制绒后表面会残留很多制绒液，这些制绒液里面含有很多的杂质，也会使硅片染色，所以必须要经过碱清洗来中和这些制绒后表面残留的酸。因为多晶硅表面有很多晶面组成，硅片经过传统的碱清洗工艺，表面特别的亮，硅片反射率高，各个晶面之间颜色差距明显。而且传统的碱清洗工艺特别难控制，硅片在碱槽中的时间稍微长一点，就会造成硅片表面抛光，加工成的电池片全部降级。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液及其制备方法，使用该清洗液既能完全清洗掉硅片制绒后表面残留的制绒液，也能让硅片各个晶面之间颜色一致，降低反射率，从而形成模糊晶界。
按照本发明提供的技术方案，一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液，特征是，包括以下组份，其组份比例按重量份数计：氢氧化钠0.1～0.2份、制绒添加剂0.1～0.2份、去离子水99.6～99.8份；
将去离子水注入清洗槽中，加入氢氧化钠和制绒添加剂即得到所述的清洗液。
一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液的制备方法，特征是，包括以下步骤，其组份比例按重量份数计：
取99.6～99.8份去离子注入到清洗槽中，加入0.1～0.2份氢氧化钠充分搅拌均匀，搅拌速度为55～65转/分钟，搅拌时间为4～6分钟；再加入0.1～0.2份制绒添加剂，充分搅拌均匀后，搅拌速度为55～65转/分钟，搅拌时间为4～6分钟；即得到所述的清洗液成品。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、本发明在传统的工艺基础上引入一种添加剂，提高了腐蚀因子，降低了反应速度，方便控制；
2、多晶硅片制绒碱清洗后表面一致性，反射率低；
3、硅片抛光现象彻底解决；
4、电池片的转化效率和质量都比传统工艺有很大的提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明所使用的制绒添加剂可采用上海晶太光伏科技有限公司单晶制绒添加剂。
实施例一：一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液的制备方法，包括以下步骤，其组份比例按重量份数计：
取99.6份去离子注入到清洗槽中，加入0.1份氢氧化钠充分搅拌均匀，搅拌速度为60转/分钟，搅拌时间为5分钟；再加入0.1份制绒添加剂，充分搅拌均匀后，即得到所述的清洗液成品；所述搅拌速度为55转/分钟，搅拌时间为6分钟。
使用时，将200片制好绒的硅片放入150L配置好的清洗液中进行清洗，160秒后达到最佳的清洗效果，硅片表面残留的酸被彻底清洗干净，表面晶界模糊，反射率为23.5%，表面一致性好，此硅片加工成电池片的转化效率为16.59%。
实施例二：一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液的制备方法，包括以下步骤，其组份比例按重量份数计：
取99.8份去离子注入到清洗槽中，加入0.2份氢氧化钠充分搅拌均匀，搅拌速度为60转/分钟，搅拌时间为5分钟；再加入0.2份制绒添加剂，充分搅拌均匀后，搅拌速度为65转/分钟，搅拌时间为4分钟；即得到所述的清洗液成品。
使用时，将200片制好绒的硅片放入150L配置好的碱溶液中清洗，180秒时达到最佳的清洗效果，表面残留的酸彻底清洗干净，表面晶界模糊，反射率23%，表面一致性好，此硅片加工成电池片的转化效率为16.68%。
实施例三：一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液的制备方法，包括以下步骤，其组份比例按重量份数计：
取99.7份去离子注入到清洗槽中，加入0.15份氢氧化钠充分搅拌均匀，搅拌速度为60转/分钟，搅拌时间为5分钟；再加入0.15份制绒添加剂，充分搅拌均匀后，搅拌速度为60转/分钟，搅拌时间为5分钟；即得到所述的清洗液成品。
使用时，将200片制好绒的硅片放入150L配置好的碱溶液中清洗，200秒时达到最佳的清洗效果，表面残留的酸彻底清洗干净，表面晶界模糊，反射率23.8%，表面一致性好，此硅片加工成电池片的转化效率为16.60%。
采用本发明实施例二得到的清洗液对硅片进行清洗后，硅片的表面效果与传统工艺相比结果，如表1所示。
表1
  清洗时间              制绒效果
实施例二 180s 硅片表面晶界处模糊，表面一致性好
传统工艺 60 s 表面发亮，反射率高，各个晶面颜色差距大
采用本发明得到的清洗液对硅片进行清洗后，将硅片做成太阳能电池的电性能参数与传统工艺得到的硅片做成的电池的电性能参数相比结果，如表2所示。
表2
  UOC ISC RS RSh FF NCell Irev2
实施例一 0.615V 8.508A 3.35mohm 120.65ohm 77.21% 16.62% 0.432A
实施例二 0.615V 8.48A 3.35mohm 120.65ohm 77.21% 16.59% 0.432A
实施例三 0.615V 8.49A 3.33mohm 100.25ohm 77.40% 16.60% 0.366A
传统工艺 0.6140V 8.46A 3.36mohm 89.69ohm 77.31% 16.52% 0.428A
表2中UOC为电池片的开路电压，ISC为电池片的短路电流，RS为电池片的串连电阻，RSh为电池片的并联电阻，FF为电池片的填充因子，Ncell为电池片的转化效率，Irev2为在12V的反向电压下，电池片的漏电流。
从表2可知，本发明实施例一的多晶硅片做成的电池片的转化效率比传统工艺的电池片提高了0.1%，实施例二的多晶硅片做成的电池片的转化效率比传统工艺的电池片提高了0.07%，实施例三的多晶硅片做成的电池片的转化效率比传统工艺的电池片提高了0.08%。

Claims (2)

1. 一种用于多晶硅制绒后清洗的清洗液，其特征是，包括以下组份，其组份比例按重量份数计：氢氧化钠0.1～0.2份、制绒添加剂0.1～0.2份、去离子水99.6～99.8份；
将去离子水注入清洗槽中，加入氢氧化钠和制绒添加剂即得到所述的清洗液。
2.一种如权利要求1所述的用于多晶硅制绒后清洗的清洗液的制备方法，其特征是，包括以下步骤，其组份比例按重量份数计：
取99.6～99.8份去离子注入到清洗槽中，加入0.1～0.2份氢氧化钠充分搅拌均匀，搅拌速度为55～65转/分钟，搅拌时间为4～6分钟；再加入0.1～0.2份制绒添加剂，充分搅拌均匀后，搅拌速度为55～65转/分钟，搅拌时间为4～6分钟；即得到所述的清洗液成品。
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