CN104399699A - 一种石墨舟清洗工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新的石墨舟清洗工艺，清洗步骤先后为：氢氟酸浸泡、纯水浸泡漂洗、碱液浸泡、纯水浸泡漂洗、烘干。本清洗工艺可以在较短的时间内将石墨舟清洗干净，并且整个过程都在浸泡中进行，避免了对石墨舟叶的冲击，延长了石墨舟的使用寿命。在整个清洗过程中无需对石墨舟进行拆解，避免了拆解过程对石墨舟造成的损伤。

Description

一种石墨舟清洗工艺

技术领域

   本发明涉及一种太阳能电池制造工艺中的石墨舟清洗工艺。

技术背景

等离子体增强化学气象沉积（PECVD, Plasma  Enhanced Chemical Vapor Deposition）是硅太阳能电池制造工艺中不可缺少的一部分，随着PECVD技术的不断改进，管式PECVD在提高太阳能电池的效率上有了显著提高。而石墨舟清洗效果的好坏，在相当大的程度影响了管式PECVD镀膜的效果。如果不能很好的清洗石墨舟，将会导致膜层厚度难以控制，色差片增多，严重影响产能与效益。

由于关于石墨舟清洗目前没有专门的清洗设备与工艺标准，国内电池片生产厂家依然利用HF浸泡后使用纯水冲洗、浸泡的方法清洗石墨舟，HF浸泡时间在８－２０小时之间，纯水浸泡时间在６-１２小时之间。这种清洗工艺不但石墨舟清洗效果差、效率低，而且石墨舟中的连接杆等陶瓷器件在酸中浸泡时间过久易于损坏，从而大幅降低石墨舟的使用寿命。部分厂家为了缩短清洗时间，将石墨舟拆解以后进行清洗，并使用鼓泡方式清洗石墨舟，甚至使用高压水枪直接冲洗石墨舟，但石墨舟叶是易碎品，拆解过程以及鼓泡或高压水枪的冲击容易在损伤石墨舟叶，严重影响石墨舟叶的使用寿命。

发明内容

    本发明的目的是提供一种石墨舟的清洗工艺，能够获得良好的清洗效果，提高镀膜的合格率，并且不影响石墨舟的使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:

一种石墨舟清洗工艺，首先将石墨舟在氢氟酸中浸泡然后用清水漂洗；清洗过程中无需拆解石墨舟，采用整体清洗石墨舟的方式进行，所述氢氟酸的质量浓度为10%-15%，在氢氟酸中浸泡的时间为4-6小时；然后将石墨舟浸入质量分数0.5%-5%的氢氧化钠溶液中浸泡0.5-2小时，最后对石墨舟进行漂洗与烘干。

所述漂洗是将石墨舟浸泡在纯水中漂洗0.5-2小时。

所述烘干是在130℃-150℃的温度下烘干时间4-6小时。

下面对本发明做进一步解释和说明：

一种石墨舟清洗工艺，优选的具体步骤为：

1.酸洗，将石墨舟在体积浓度为10%-15%的氢氟酸溶液中浸泡4-6小时。

2.漂洗，将石墨舟浸泡在纯水中0.5-1小时。

3.碱洗，将石墨舟浸泡在质量浓度为0.5-5%的氢氧化钠溶液中1-2小时。

4.漂洗，将石墨舟浸泡在纯水中1-2小时。

5.烘干，将石墨舟放入烘箱，设定温度130-150摄氏度，烘干时间4-6小时。

研究发现，石墨舟在PECVD工序中作为装载硅片的载体，在对硅片进行镀膜的工艺中，石墨舟上也不可避免的附着了氮化硅薄膜。随着运行工艺次数的增加，石墨舟上的氮化硅薄膜将堆积的越来越厚，当厚度达到一定程度之后，将会对石墨舟的放电产生不利影响，造成放电不均匀，导致硅片上氮化硅薄膜的沉积厚度不均匀，产生色差片，影响正常生产。所以当运行了一定的工艺次数之后，就必须要对石墨舟进行清洗，将石墨舟上附着的氮化硅薄膜清洗干净，清洗效果的好坏将直接影响到石墨舟的使用效果。氮化硅薄膜化学性质较稳定，与碱、盐酸、硝酸不发生反应，工业生产中使用氢氟酸来清洗氮化硅薄膜，在反应过程中会生产一种名为多孔硅的副产品，多孔硅会附着在石墨舟上，再次污染石墨舟，其他专利中提到的鼓泡、高压水枪冲洗的目的就是除掉粘附在石墨舟上的多孔硅。多孔硅不与酸发生反应，但是与碱发生反应生成溶于水的硅酸钠。本发明利用多孔硅的化学特效，采用碱液浸泡的方式除掉石墨舟表面的多孔硅。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、         本发明提供了一种新的石墨舟清洗工艺，可以在较短的时间内将石墨舟清洗干净，显著提高镀膜的合格率，避免了长时间酸洗对石墨舟本省的破坏，并且整个过程都在浸泡中进行，避免了对石墨舟叶的冲击，延长了石墨舟的使用寿命。

2、         在整个清洗过程中无需对石墨舟进行拆解，避免了拆解过程对石墨舟造成的损伤。

具体实施方法

实施例1

一种石墨舟清洗工艺，具体步骤为：

1.酸洗，将石墨舟在体积浓度为10%的氢氟酸溶液中浸泡4小时。

2.漂洗，将石墨舟浸泡在纯水中0.5小时。

3.碱洗，将石墨舟浸泡在质量浓度为0.5%的氢氧化钠溶液中2小时。

4.漂洗，将石墨舟浸泡在纯水中2小时。

5.烘干，将石墨舟放入烘箱，设定温度130摄氏度，烘干时间4-6小时。

为了验证本发明的效果，进行了两次对照实验。实验一：选取一个石墨舟，按照实施例1的清洗工艺进行清洗后运行100次镀膜工艺，共产生不合格片539片，占到总生产量的2.38%，将该石墨舟按照传统方法进行清洗后运行100次镀膜工艺，共产生不合格片925片，占总生产量的4.82%。实验二：选取了20个石墨舟，其中10个石墨舟按照实施例1的清洗工艺进行清洗，另外10个石墨舟按照传统方法进行清洗，将这两组石墨舟运行20次循环，统计循环使用过程中损坏的石墨舟叶数量。按照实施例1的清洗工艺进行清洗的那组石墨舟共有3片石墨舟叶发生了损坏，而按照传统清洗工艺进行清洗的那组石墨舟共有23片石墨舟叶发生了损坏。本发明利用了多孔硅与碱迅速反应生成可溶性硅酸盐的特性，将附着在石墨舟表面的在传统清洗工艺中作为副产品的多孔硅清洗测底干净，提高了镀膜的合格率，并且避免了由于长时间酸洗、鼓泡和高压水枪的冲击而对石墨舟叶造成的损伤，有效延长了石墨舟的使用寿命，解决了石墨舟清洗的技术难题。

实施例2

一种石墨舟清洗工艺，具体步骤为：

1.酸洗，将石墨舟在体积浓度为15%的氢氟酸溶液中浸泡6小时。

2.漂洗，将石墨舟浸泡在纯水中1小时。

3.碱洗，将石墨舟浸泡在质量浓度为3%的氢氧化钠溶液中1小时。

4.漂洗，将石墨舟浸泡在纯水中1-2小时。

5.烘干，将石墨舟放入烘箱，设定温度150摄氏度，烘干时间4-6小时。

经实验验证，实施例2具有同实施例1相似的技术效果。

Claims (3)

1.一种石墨舟清洗工艺，首先将石墨舟在氢氟酸中浸泡然后用清水漂洗；其特征在于，清洗过程中无需拆解石墨舟，采用整体清洗石墨舟的方式进行，所述氢氟酸的质量浓度为10%-15%，在氢氟酸中浸泡的时间为4-6小时；然后将石墨舟浸入质量分数0.5%-5%的氢氧化钠溶液中浸泡0.5-2小时，最后对石墨舟进行漂洗与烘干。

2.根据权利要求1所述石墨舟清洗工艺，其特征在于，所述漂洗是将石墨舟浸泡在纯水中漂洗0.5-2小时。

3.根据权利要求2所述石墨舟清洗工艺，其特征在于，所述烘干是在130℃-150℃的温度下烘干时间4-6小时。