CN103484261B - 一种太阳能硅片清洗剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种太阳能硅片清洗剂,包括:1wt%~15wt%的异构醇聚氧乙烯醚;1wt%~15wt%的丙二醇醚;0.5wt%~10wt%的乙二胺四乙酸四钠盐;大于零且小于等于10wt%的阴离子表面活性剂;大于零且小于等于20wt%的pH调节剂和余量的水。本发明采用阴离子表面活性剂与异构醇聚氧乙烯醚复配,从而使清洗剂具有较强的清洗能力;选用了丙二醇醚为溶剂,此类溶剂是一种低毒无刺激的有机溶剂;本发明同时选用了乙二胺四乙酸四钠盐作为金属离子络合剂,有效去除硅片表面的铜、铁等金属离子;最后本发明选用pH调节剂,调节清洗剂的pH值,有效去除硅片表面的油污,且清洗效果持久耐用。

Description

一种太阳能硅片清洗剂
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电子工业用清洗剂技术领域,尤其涉及一种太阳能硅片清洗剂。
背景技术
[0002] 太阳能是一种取之不尽、用之不竭的新能源和可再生能源。开发利用太阳能资源,对于节约常规能源、保护自然环境、促进经济发展和提高人民生活,具有极为重要的意义。太阳能光伏发电具有资源无限、无污染、能把太阳光直接转变为电能、运行可靠和寿命长等优点,因此太阳能光伏发电是太阳能应用工业中最有前途的领域。
[0003] 太阳能硅片是太阳能光伏发电产品-太阳能电池的主要材料之一。在硅棒切割成硅片的生产过程中,硅片表面残留了大量切削液和切削磨料,必须经过清洗才能进入电池片的生产工序。随着光伏行业的发展,太阳能硅片清洗剂的需求量逐年递增,同时对清洗剂清洗能力的要求也越来越高。
[0004] 传统的硅片清洗剂采用强酸或强碱等化学试剂,这些传统清洗剂成本高,环境污染大,且容易腐蚀硅片。针对传统硅片清洗剂的以上问题,目前的硅片清洗剂采用以表面活性剂和有机溶剂为主剂。公开号为CN101892132A的中国专利公开了一种太阳能硅片清洗剂及其制备方法。该专利公开的清洗剂以醇醚、酚醚和十二烷基苯磺酸钠表面活性剂为主齐U,其比传统清洗剂减少了对环境的污染,并且不会腐蚀硅片,但其采用的酚醚和十二烷基苯磺酸钠的生物降解性差,不利于目前的环保要求。
[0005] 公开号CN101265441A的专利公开了一种多晶硅片水基清洗剂,采用乙醇作为溶剂;公开号为CN101892132A的专利公开了一种太阳能硅片清洗剂及其制备方法,采用异丙醇作为溶剂。上述两种清洗剂的溶剂均为易挥发的有机溶剂,在6(T70°C使用时更易挥发,造成一定的气味刺激,同时也使清洗剂性能不够持久。基于太阳能硅片清洗剂的现状,发明人考虑了一种新型的太阳能硅片清洗剂。
发明内容
[0006] 本发明解决的技术问题在于提供一种具有清洗能力强、生物降解性能佳和低毒低刺激的太阳能硅片清洗剂。
[0007] 有鉴于此,本发明提供了一种太阳能硅片清洗剂,包括:
[0008] lwt%〜15wt%的异构醇聚氧乙烯醚;
[0009] lwt%〜15wt% 的丙二醇醚;
[0010] 0.5wt%〜10wt%的乙二胺四乙酸四钠盐;
[0011] 大于零且小于等于10wt%的阴离子表面活性剂;
[0012] 大于零且小于等于20wt%的pH调节剂;
[0013] 余量的水。
[0014] 优选的,所述异构醇聚氧乙烯醚的含量为5wt°/Tl0wt%。
[0015] 优选的,所述阴离子表面活性剂的含量为lwt°/T5wt%。
[0016] 优选的,所述丙二醇醚的含量为2wt9TlOwt%。
[0017] 优选的,所述pH调节剂的含量为5wt9Tl5wt%。
[0018] 优选的,所述乙二胺四乙酸四钠盐的含量为lwt9T5wt%。
[0019] 优选的,所述异构醇聚氧乙烯醚为仲位异构醇聚氧乙烯醚。
[0020] 优选的,所述阴离子表面活性剂为α -烯基磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中的一种或几种。
[0021] 优选的,所述丙二醇醚类有机溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇甲醚、
二丙二醇二甲醚或丙二醇乙醚。
[0022] 优选的,所述pH调节剂为氢氧化钠、三乙醇胺、硅酸钠和碳酸钠中的一种或几种。
[0023] 与现有技术相比,一方面,本发明以非离子表面活性剂异构醇聚氧乙烯醚为清洗主剂,其对油污具有很强的去污增溶作用,对颗粒具有较好的分散能力,可使油污和颗粒稳定分散于溶液中,不再沉积到硅片表面;采用阴离子表面活性剂与异构醇聚氧乙烯醚复配,产生协同增效作用,使清洗剂清洗能力更优异,并且异构醇聚氧乙烯醚与阴离子表面活性剂易分解,生物降解性能佳。
[0024] 另一方面,本发明采用乙二胺四乙酸四钠盐作为金属离子络合剂,其具有极强的螯合能力,能有效螯合并分散硅片表面的铜、铁等金属离子,使硅片表面的金属离子彻底被清除;以丙二醇醚为有机溶剂,其与水共溶性好,对表面活性剂和油污有良好的溶解、偶联能力,能够加速油污的溶解,且丙二醇醚挥发速度极低,对人体的毒性较低,属低毒低刺激女口广叩ο
[0025] 最后,本发明采用的pH调节剂,调节清洗剂在清洗过程中的pH,从而使清洗剂清洗能力优异且持久耐用。综上所述,本发明的太阳能硅片清洗剂具有清洗能力优异、生物降解性能佳和低毒低刺激的优点。
具体实施方式
[0026] 为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
[0027] 本发明实施例公开了一种清洗剂,包括:lwt%〜15wt%的异构醇聚氧乙烯醚;大于零且小于等于10wt%的阴离子表面活性剂;lwt%〜15wt%的丙二醇醚;大于零且小于等于20wt%的pH调节剂;0.5wt%〜10wt%的乙二胺四乙酸四钠盐和余量的水。
[0028] 所述异构醇聚氧乙烯醚的化学式如式(I )所示:
[0029] RO(C2H4O)nH (I);
[0030] 其中,R为C8、Cn或C13,η为6〜12。上述异构醇聚氧乙烯醚优选为仲位异构醇聚氧乙烯醚。上述异构醇聚氧乙烯醚具有较好的渗透、润湿及分散能力,从而对油污具有很强的去污增溶作用,对颗粒具有优秀的分散能力,使油污和颗粒稳定的分散于溶液中;同时异构醇聚氧乙烯醚不含苯环,生物降解性能佳。所述异构醇聚氧乙烯醚的含量为lwt%〜15wt%,优选为5wt%〜10wt%,更优选为6wt%〜8wt%。
[0031] 本发明采用阴离子表面活性剂与异构醇聚氧乙烯醚进行复配,上述阴离子表面活性剂优选为α -烯基磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中的一种或几种。上述几种阴离子表面活性剂均具有优秀的去污、乳化能力,将异构醇聚氧乙烯醚和阴离子表面活性剂复配后能产生协同增效作用,使清洗能力更佳。上述阴离子表面活性剂的含量为大于零且小于等于10wt%,优选为lwt9T5wt%,更优选为2wt%〜4wt%。
[0032] 丙二醇醚作为本发明清洗剂的有机溶剂,其与水共溶性好,对表面活性剂和油污具有良好的溶解和偶联能力,加速了油污的溶解;并且丙二醇醚挥发速度低,对人体的毒性较小,属低毒低刺激产品。上述丙二醇醚优选为丙二醇甲醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚或丙二醇乙醚。上述丙二醇醚的含量为lwt%〜15wt%,优选为2wt°/Tl0wt%,更优选为5wt%。
[0033] 乙二胺四乙酸四钠盐为金属离子络合剂,其具有极强的螯合能力,能有效螯合并分散硅片表面的铜、铁等金属离子,从而能清除硅片表面的金属离子。上述乙二胺四乙酸四钠盐的含量为0.5wt%〜10wt%,优选为lwt%〜5wt%,更优选为2wt%〜3wt%。
[0034] 本发明选用pH调节剂来保证清洗剂在清洗过程中始终处于碱性环境,有效促进硅片表面油污去除,且使清洗剂的清洁能力持久耐用。上述PH调节剂优选为氢氧化钠、三乙醇胺、硅酸钠和碳酸钠中的一种或几种。上述pH调节剂的含量为大于零且小于等于20wt%,优选为5wt%〜15wt%,更优选为10wt%〜13wt%。
[0035] 将上述比例的原料混合,得到浓度均匀的清洗剂。使用时,将清洗剂与水按照1:2(Γ50的质量比配制成溶液放入超声波清洗槽中,清洗槽温度控制为45飞(TC,对硅片进行清洗。
[0036] 本发明提供了一种用于太阳能硅片清洗的清洗剂,采用了异构醇聚氧乙烯醚作为清洗剂的主剂,阴离子表面活性剂与异构醇聚氧乙烯醚复配,从而使清洗剂具有较强的清洗能力;选用了丙二醇醚为有机溶剂,此类有机溶剂能有效溶解表面活性剂,并且丙二醇醚挥发速度低,是一种低毒无刺激的有机溶剂,本发明同时选用了乙二胺四乙酸四钠盐作为金属离子络合剂,有效去除硅片表面的铜、铁等金属离子;最后本发明选用PH调节剂,调节清洗剂的PH值,有效去除硅片表面的油污,且清洗效果持久耐用。
[0037] 为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的清洗剂进行详细介绍,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0038] 实施例1
[0039] 将5wt%的仲位异构醇聚氧乙烯醚、2.5wt%的脂肪醇硫酸盐、5wt%的丙二醇甲醚、10wt%的氢氧化钠、0.5wt%的乙二胺四乙酸四钠盐和余量的水混合均匀,得到太阳能硅片清洗剂。在清洗太阳能硅片时,将清洗剂与水以1:20的质量比配制成溶液,置于55°C的超声波清洗槽中,对硅片进行清洗。
[0040] 实施例2
[0041] 将7.5wt%的仲位异构醇聚氧乙烯醚、2.5wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、5wt%的丙二醇二甲醚、10wt%的三乙醇胺、Iwt%的乙二胺四乙酸四钠盐和余量的水混合均匀,得到太阳能硅片清洗剂。在清洗太阳能硅片时,将清洗剂与水以1:40的质量比配制成溶液,置于50°C超声波清洗槽中,对硅片进行清洗。
[0042] 实施例3
[0043] 将10wt%的仲位异构醇聚氧乙烯醚、lwt%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐、10wt%的二丙二醇甲醚、10wt%的硅酸钠、10wt%的氢氧化钠、3wt%的乙二胺四乙酸四钠盐和余量的水混合均匀,得到太阳能硅片清洗剂。在清洗太阳能硅片时,将清洗剂与水以1:50的质量比配制成溶液,置于60°C超声波清洗槽中,对硅片进行清洗。
[0044] 本发明制备的清洗剂呈碱性,清洗率在99%以上,清洗后的硅片表面干净,色泽一致,无花斑,与现有技术的清洗剂相比,本发明的清洗剂清洗硅片的数量增加30%。
[0045] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0046] 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 (10)

1.一种太阳能硅片清洗剂,其特征在于,包括: lwt%〜15wt%的异构醇聚氧乙烯醚; lwt%〜15wt%的丙二醇醚; 0.5wt%〜10wt%的乙二胺四乙酸四钠盐; 大于零且小于等于10wt%的阴离子表面活性剂; 大于零且小于等于20wt%的pH调节剂; 余量的水。
2.根据权利要求1所述的太阳能硅片清洗剂,其特征在于,所述异构醇聚氧乙烯醚的含量为5wt%〜10wt%。
3.根据权利要求1所述的太阳能硅片清洗剂,其特征在于,所述阴离子表面活性剂的含量为lwt%〜5wt%。
4.根据权利要求1所述的太阳能硅片清洗剂,其特征在于,所述丙二醇醚的含量为2wt%^10wt%o
5.根据权利要求1所述的太阳能硅片清洗剂,其特征在于,所述PH调节剂的含量为5wt%〜15wt%。
6.根据权利要求1所述的太阳能硅片清洗剂,其特征在于,所述乙二胺四乙酸四钠盐的含量为lwt%〜5wt%。
7.根据权利要求1所述的清洗剂,其特征在于,所述异构醇聚氧乙烯醚为仲位异构醇聚氧乙烯醚。
8.根据权利要求1所述的太阳能硅片清洗剂,其特征在于,所述阴离子表面活性剂为α -烯基磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的太阳能硅片清洗剂,其特征在于,所述丙二醇醚为丙二醇甲醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚或丙二醇乙醚。
10.根据权利要求1所述的太阳能硅片清洗剂,其特征在于,所述pH调节剂为氢氧化钠、三乙醇胺、硅酸钠和碳酸钠中的一种或几种。
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