CN104916736A - 用于从太阳能电池板上的多晶材料去除非键合化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在清洁工艺期间从多个吸收衬底的吸收层去除非键合化合物的方法包括：设定用于从吸收衬底的吸收层清洁非键合化合物的溶剂槽中的溶液的一个或多个条件。该方法还包括基于清洁工艺期间的溶剂槽中的溶液的水动力学，计算在吸收层上形成的边界层的厚度，以及设定清洁工艺期间吸收衬底之间的一个或多个间隔和溶剂槽中的溶液的循环速度。该方法还包括根据设定条件、间隔和溶液的循环速度，将吸收衬底浸入溶剂槽中并且在溶剂槽中清洁吸收衬底。本发明涉及用于从太阳能电池板上的多晶材料去除非键合化合物的方法。

Description

用于从太阳能电池板上的多晶材料去除非键合化合物的方法
技术领域
本发明涉及用于从太阳能电池板上的多晶材料去除非键合化合物的方法。
背景技术
本发明涉及制造期间的太阳能电池的清洁。太阳能电池是用于通过光伏(PV)效应由太阳光生成电流的电器件。每个太阳能电池都具有在衬底上沉积的PV材料(诸如多晶材料)的一层或多层(薄膜)。PV材料的厚度可以为纳米级或微米级。
多晶材料是由不同尺寸和定向的许多微晶组成的固体材料。由于不同的生长和处理条件，方向的变化可以是随机的或定向的。微晶通常称为微晶颗粒或颗粒，其在制造期间当冷却多晶材料时在多晶材料中形成。出现这些颗粒的区域被称为晶界。
在太阳能电池板中用作吸收层的多晶材料的实例包括铜铟镓硒化物(CIGS)和碲化镉。吸收层吸收光以将光转化成电流。太阳能电池板也包括正面接触层和背面接触层以帮助捕获光和提取光电流并且提供用于在整个太阳能电池板传导生成的电流的电接触件。正面接触层通常包括透明导电氧化物(TCO)层。TCO层将光传输至吸收层并且在TCO层的平面中传导电流。在一些系统中，多个太阳能电池彼此邻近布置，每个太阳能电池的正面接触层将电流传导至下一个邻近的太阳能电池。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于在清洁工艺期间从吸收衬底的吸收层去除非键合化合物的方法，包括：设定用于从所述吸收衬底的所述吸收层清洁所述非键合化合物的溶剂槽中的溶液的一个或多个条件；计算所述清洁工艺期间在所述溶剂槽中的所述吸收层上形成的边界层的厚度；设定所述清洁工艺期间所述溶剂槽中的溶液的循环速度；以及在设定条件和所述溶液的循环速度下，将所述吸收衬底浸入所述溶剂槽中并且在所述溶剂槽中清洁所述吸收衬底。
在上述方法中，其中：在制造所述吸收衬底期间，所述非键合化合物在所述吸收衬底的所述吸收层的多晶材料的晶界处形成。
在上述方法中，其中：在制造所述吸收衬底期间，所述非键合化合物在所述吸收衬底的所述吸收层的多晶材料的晶界处形成，其中：所述吸收层包括铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)、CulnSe2(CIS)、CuGaSe2(CGS)、Cu(In,Ga)(Se,S)2(CIGSS)和非晶硅中的一种。
在上述方法中，其中：所述吸收衬底是具有所述吸收层的未完成的太阳能电池，所述吸收层未被覆盖并暴露以用于清洁。
在上述方法中，其中：所述溶液的一个或多个条件包括所述溶液的成分、pH值和温度。
在上述方法中，其中：所述溶液的一个或多个条件包括所述溶液的成分、pH值和温度，还包括：将所述溶液的pH值设定为介于4至12的范围内。
在上述方法中，其中：所述溶液的一个或多个条件包括所述溶液的成分、pH值和温度，还包括：将所述溶液的所述温度设定为介于25℃至85℃的范围内。
在上述方法中，其中：所述溶液的一个或多个条件包括所述溶液的成分、pH值和温度，还包括：将一种或多种溶剂添加到所述溶液内以降低所述溶液的粘度。
在上述方法中，还包括：增大所述溶液的循环速度以降低所述边界层的厚度并且增大所述溶液的流动速度。
根据本发明的另一方面，还提供了一种用于在清洁工艺期间从多个吸收衬底的每个的各自的吸收层去除非键合化合物的方法，包括：设定用于从所述吸收衬底的吸收层清洁所述非键合化合物的溶剂槽中溶液的一个或多个条件；计算所述清洁工艺期间在所述溶剂槽中的所述吸收层上形成的边界层的厚度；设定所述清洁工艺期间所述吸收衬底之间的一个或多个间隔和所述溶剂槽中的溶液的循环速度；以及根据一个或多个设定条件、所述间隔和所述溶液的循环速度，将所述吸收衬底浸入所述溶剂槽中并且在所述溶剂槽中清洁所述吸收衬底。
在上述方法中，还包括：将所述多个吸收衬底布置成对，其中，将每对所述吸收衬底浸入所述溶液中，其中，每对所述吸收衬底各自的所述吸收层彼此相对。
在上述方法中，还包括：将所述多个吸收衬底布置成对，其中，将每对所述吸收衬底浸入所述溶液中，其中，每对所述吸收衬底各自的所述吸收层彼此相对，还包括：基于在所述吸收衬底上形成的所述边界层的厚度，设定每对所述吸收衬底之间的间隔以加速所述清洁工艺。
在上述方法中，还包括：将所述多个吸收衬底布置成对，其中，将每对所述吸收衬底浸入所述溶液中，其中，每对所述吸收衬底各自的所述吸收层彼此相对，还包括：基于在所述吸收衬底上形成的所述边界层的厚度，设定每对所述吸收衬底之间的间隔以加速所述清洁工艺，还包括：将每对所述吸收衬底之间的所述间隔设定为大于所述吸收衬底上的边界层的厚度的两倍。
在上述方法中，还包括：将所述多个吸收衬底布置成对，其中，将每对所述吸收衬底浸入所述溶液中，其中，每对所述吸收衬底各自的所述吸收层彼此相对，还包括：基于所述吸收衬底的长度，设定每对所述吸收衬底之间的间隔。
根据本发明的又一方面，还提供了一种用于在清洁工艺期间从多个吸收衬底的每个的各自的吸收层去除非键合化合物的系统，包括：位于槽中的溶液，其中，配置所述溶液的一个或多个条件以从所述吸收衬底的吸收层清洁所述非键合化合物；所述槽，配置为在所述清洁工艺期间使所述吸收衬底能够浸入所述槽中并且在所述槽中清洁所述吸收衬底，其中，根据在所述吸收层上形成的边界层的厚度，设定在所述清洁工艺期间的太阳能吸收衬底之间的间隔和所述槽中的溶液的循环速度。
在上述系统中，其中：基于在所述清洁工艺期间的所述槽中的溶液的水动力学，计算在所述吸收层上形成的所述边界层的厚度。
在上述系统中，其中：所述溶液的一个或多个条件包括所述溶液的成分、pH值和温度。
在上述系统中，其中：将所述多个吸收衬底布置成对，其中，将每对所述吸收衬底浸入所述溶液中，并且每对所述吸收衬底各自的所述吸收层彼此相对。
在上述系统中，其中：将所述多个吸收衬底布置成对，其中，将每对所述吸收衬底浸入所述溶液中，并且每对所述吸收衬底各自的所述吸收层彼此相对，其中：基于在所述吸收衬底上形成的所述边界层的厚度，设定每对所述吸收衬底之间的间隔以加速所述清洁工艺。
在上述系统中，其中：将所述多个吸收衬底布置成对，其中，将每对所述吸收衬底浸入所述溶液中，并且每对所述吸收衬底各自的所述吸收层彼此相对，其中：基于所述吸收衬底的长度，设定每对所述吸收衬底之间的间隔，以快速清洁所述吸收层上的非键合化合物。
附图说明
当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可以更好地理解本发明的方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的论述，各个部件的尺寸可以任意地增大或缩小。
图1是根据一些实施例的太阳能电池板的截面图。
图2是根据一些实施例的从多个吸收衬底上的吸收层的多晶材料去除非键合化合物的清洁工艺的实例。
图3示出了根据一些实施例的在多个吸收衬底的清洁工艺期间的水槽内的溶液的流体水动力学。
图4是根据一些实施例的从多个吸收衬底中的吸收层的多晶材料去除非键合化合物的清洁工艺的实例的流程图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多用于实现主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下面描述了部件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者之上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简化和清楚的目的，并且其本身不表示所论述的各个实施例和/或结构之间的关系。
另外，为便于描述，本文中可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下”、“在…之上”、“上”等的空间相对位置术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一个(另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且因此可以对本文中使用的空间相对位置描述符同样作相应的解释。
在本发明和附图中，除非另有相反的明确规定，否则相似的参考标号表示相同的部件。
如上所论述的，在太阳能电池板/电池的薄膜/层上的多晶材料的晶界处形成有许多区域。这些区域在多晶材料的形成工艺期间趋向于捕获特定种类的原子和/或化合物。由于在晶界处的残留化合物可以损害器件的性能，所以在晶界处的这些残留化合物是不合需要的。举一非限制性实例，CIGS吸收层可以具有不同形状和尺寸(大和/或小)的颗粒，并且在不规则形状和尺寸的这些颗粒的边界处可以形成许多非键合化合物。举另一非限制性实例，当将钠钙玻璃(SLG)和/或健康石玻璃(HSG)用作衬底时，Na扩散至吸收层内降低了缺陷。因此，诸如Na2Se和/或Na2S的Na化合物可能在CIGS吸收层的晶界处富集。
本发明描述了用以去除在未完成的太阳能电池板的吸收层上的多晶材料的晶界处定位和富集的非键合化合物的方法。该方法在太阳能电池板的制造工艺期间通过湿溶液(wet solution)处理工艺从晶界处提取和去除非键合化合物。首先，确定和设定用于溶液处理(solution treatment)的溶液的条件，其中，该条件包括但不限于溶液的成分、pH值和温度。然后，通过流体水动力学工艺处理吸收层，该工艺使用设定条件下的溶液的湍流清理非键合化合物。在清洁太阳能电池的吸收层之后，继续太阳能电池板的制造工艺。
图1是根据一些实施例的太阳能模组100的截面图。太阳能电池100包括太阳能电池衬底110、背面接触层120、吸收层130、缓冲层140和正面接触层150。
衬底110可以包括诸如玻璃的任何合适的衬底材料。在一些实施例中，衬底110包括诸如钠钙玻璃的玻璃衬底、或柔性金属箔或聚合物(例如，聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN))。其他实施例还包括其他衬底材料。
背面接触层120包括诸如金属的任何合适的背面接触材料。在一些实施例中，背面接触层120可以包括钼(Mo)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)或铜(Cu)。其他实施例还包括其他背面接触材料。在一些实施例中，背面接触层120的厚度为从约50nm至约2μm。
在一些实施例中，吸收层130包括诸如p型半导体的任何合适的吸收材料。在一些实施例中，吸收层130可以包括黄铜矿基材料和非晶硅，例如黄铜矿基材料包含Cu(In,Ga)Se2(CIGS)、碲化镉(CdTe)、CulnSe2(CIS)、CuGaSe2(CGS)、Cu(In,Ga)(Se,S)2(CIGSS)中的一种或多种。其他实施例还包括其他吸收材料。在一些实施例中，吸收层130的厚度为从约0.3μm至约8μm。
缓冲层140包括诸如n型半导体的任何合适的缓冲材料。在一些实施例中，缓冲层140可以包括硫化镉(CdS)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、硫化铟(Ⅲ)(In2S3)、硒化铟(In2Se3)或Zn1-xMgxO(例如，ZnO)。其他实施例还包括其他缓冲材料。在一些实施例中，缓冲层140的厚度为从约1nm至约500nm。
在一些实施例中，正面接触层150包括约100nm以上的恒定厚度的退火的透明导电氧化物(TCO)层。本文中可交换地使用术语“正面接触”和“TCO层”；前一个术语指的是层150的功能，而后一个术语指的是其组分。在一些实施例中，TCO层150的电荷载流子密度可以为从约1×1017cm-3至约1×1018cm-3。用于退火的TCO层的TCO材料可以包括合适的正面接触材料，诸如金属氧化物和金属氧化物前体。在一些实施例中，TCO材料可以包括AZO、GZO、AGZO、BZO等，AZO：氧化铝掺杂的ZnO；GZO：镓掺杂的ZnO；AGZO：氧化铝和镓共掺杂的ZnO；BZO：硼掺杂的ZnO。在其他实施例中，TCO材料可以是氧化镉(CdO)、氧化铟(In2O3)、二氧化锡(SnO2)、五氧化二钽(Ta2O5)、氧化镓铟(GaInO3)、氧化镉锑(CdSb2O3)或氧化铟锡(ITO)。TCO材料也可以掺杂有合适的掺杂剂。
在收集区102中提供层120、130、140和150。太阳能电池100也包括互连结构104，互连结构104包括称为P1、P2和P3的三条划线。P1划线延伸穿过背面接触层120并且填充有吸收层材料。P2划线延伸穿过缓冲层140和吸收层130，并且与下一个邻近的太阳能电池的背面接触层120接触。通过在邻近的电池之间形成串联连接的正面接触层材料填充P2划线。P3划线延伸穿过正面接触层150、缓冲层140和吸收层130。邻近的太阳能电池的P3划线直接位于太阳能电池收集区102的左侧。在图1至图5中，为了清楚的目的，相对于收集区102的宽度扩大了互连结构104的宽度，但是收集区102实际上远远大于互连结构。也就是说，长度L1远远大于长度L2。收集区102和互连结构104在太阳能电池板的整个宽度上交替分布。
当太阳能电池100暴露于光时，释放出吸收层130内的电荷载流子，并且电荷载流子向上流动穿过吸收层130和缓冲层140到达正面接触层150。正面接触层150中的电荷载流子朝着互连结构流动至右侧。然后电流向下流动穿过P2划线至下一个邻近的太阳能电池100的背面接触层120内。
如下文中提到的，吸收衬底180是未完成的太阳能电池或具有多个未完成的太阳能电池的模组/电池板，其中，吸收衬底180包括在制造工艺期间形成的太阳能电池衬底110、背面接触层120和吸收层130，而不包括缓冲层140(和正面接触层150)。在太阳能电池100的制造工艺期间，在吸收层130已经形成之后，但是在缓冲层140(和正面接触层150)施加之前，从而使吸收层130不被覆盖并暴露以用于清洁时，将下文中描述的清洁工艺施加至吸收衬底180。清洁工艺的目的在于从吸收衬底180中的吸收层130的多晶材料的晶界处提取并去除非键合化合物。
图2是从一个或多个吸收衬底180上的吸收层130的多晶材料处去除非键合化合物的清洁工艺的实例。如图2所示，在步骤202中，将多个吸收衬底180组织成批。在一些实施例中，可以将该批吸收衬底180布置成对，其中，将每对吸收衬底180的吸收层130放置为使得它们的主表面彼此平行，从而使得在清洁工艺期间每个衬底都面向邻近的衬底。在步骤204中，将多个吸收衬底180浸入特别设置的填充有水溶液192的溶剂槽(例如，水槽190)中以清洁吸收衬底180。在步骤206中，如以下详细论述的，当将多个吸收衬底180浸没在水槽190中时，在槽内生成的水动力流的作用下，利用溶液192清洁多个吸收衬底180。一旦清洁完毕，则从水槽190中取出多个吸收衬底180，以进行未完成的太阳能电池的制造工艺中的下一个步骤(例如，在清洁后的吸收层130的顶部上形成每个衬底的缓冲层140)。
在一些实施例中，在多个吸收衬底180中的吸收层上的晶界上富集的残留/非键合化合物(例如，Na2S、Na2Se、Ka2S、Ka2Se等)在水中通常具有良好的溶解度。在Na2S的实例中，反应式如下：
Na2S+H2O→2Na++HS—+OH—
其中，将该化合物溶解在溶液中之后，溶液192将趋向于变为碱性的。
在一些实施例中，在清洁工艺期间为了快速去除非键合化合物，调整溶液192的各个参数/条件以增大非键合化合物和溶液192之间的反应速率。本文中，溶液192的参数/条件包括但不限于溶液192的成分、pH值和温度。
在一些实施例中，将溶液192的pH值设定在约4至约7的范围内，其中，4至12的pH为可接受的范围。当溶液192的pH值低于7(即，溶液192是酸性的)时，溶液192将快速消耗溶解反应生成的OH—，从而增大反应速率。另一方面，如果溶液192的pH值过高，例如，大于12，则溶液192变为碱性的，这导致反应速率的减小。因此，将溶液192的pH值设定为酸性的(例如，pH值小于7)或至少中性的(pH值为7)。
在一些实施例中，将溶液192的温度设定在约45℃至约75℃的范围内，其中，25℃至85℃为可接受的范围。由于非键合化合物和溶液192之间的反应速率随着溶液192的温度而增大，所以将溶液192的温度设定为温或温到热的范围内(例如，45℃至约75℃)以增大反应速率。另一方面，如果溶液192的温度过高(例如，大于85℃)，则其可以导致对吸收衬底180的损坏。
在一些实施例中，将作为溶剂的一种或多种额外的添加剂添加到溶液192中以降低溶液192的粘度或表面能。在本文中，添加剂可以是但不限于乙醇、甲醇和异丙醇。溶液192的粘度或表面能体现了溶液192的“稠度”和流动性。由于“越稀”，溶液流动越快，这导致非键合化合物和溶液之间的反应速率更快，降低溶液192的粘度或表面能有助于加速非键合化合物的溶解。
在一些实施例中，非键合化合物清洁工艺的有效性不仅受到以上论述的溶液192的参数/条件的影响，还受到如图3的实例所描述的在清洁工艺期间水槽190内的溶液192的流体水动力学的影响。在本文中，溶液192的流体水动力学包括但不限于吸收衬底180之间的间隔、溶液192的流动循环速度、以及如下文所论述的每个吸收衬底180的边界层厚度。
如图3的实例中所示，在一些实施例中，将一对吸收衬底180浸入溶液192中，其中，吸收衬底180的各自的具有多晶材料的吸收层130彼此相对。在清洁工艺期间，由于槽190中的溶液192的流动循环的水动力学，在彼此相对的吸收层130的每个表面上生成具有厚度δ的液体边界层194。每个边界层194内侧的溶液192的扩散(流动)较慢，而在边界层194外侧的溶液192的流动快得多。由于溶液192在吸收衬底180的整个表面上的快速流动增大了吸收衬底180的表面上的非键合化合物和溶液192之间的反应速率，因此降低边界层194的厚度有利于清洁工艺。
在一些实施例中，边界层厚度δ是至少由溶液192的溶液密度ρ(kg/m3)、粘度μ(mPa·s)和流动循环速度u0(m/s)以及吸收衬底的长度L中的一个或多个来确定的。具体地，可以使用下面的方程式计算边界层厚度δ，
其中，可以使用以下方程式计算雷诺数Rex：
Rex＝ρμ0L/μ
在ρ＝1000kg/m3、μ＝1mPa·s、u0＝0.1m/s且L＝0.655m的实例中，Rex＝0.65*105且δ≈0.019L≈1.24cm。
在一些实施例中，可以基于边界层厚度δ来调整和设定该对吸收衬底180之间的间隔S以加速清洁工艺。当间隔S小于边界层厚度的两倍2δ时，彼此相对的两个吸收衬底180的边界层194将接触并重叠，导致吸收衬底180之间的溶液192的扩散能力降低，并从而降低吸收层130上的非键合化合物和溶液192之间的反应速率。从而，吸收衬底180之间的间隔S应该设定为至少是或大于边界层厚度的两倍2δ，从而使得溶液192在边界层194的外侧可以快速地流动，从而在吸收层130上的非键合化合物和溶液192之间产生更快的反应速率。
根据上述方程式，由于边界层厚度δ随着吸收衬底长度L增大而增大，因此，在一些实施例中，当增大吸收衬底长度L以更快地清洁吸收层130上的非键合化合物时，也应该增大吸收衬底180之间的间隔S。举一非限制性实例，根据以上方程式，可以将间隔S设定为大于吸收衬底长度的0.038L。
由于边界层厚度δ随着溶液的循环速度u0增大而减小，因此，在一些实施例中，增大溶液的循环速度以降低边界层厚度δ并使溶液192更快地流动以获得对吸收层130的非键合化合物的更好的清洁效果。举一非限制性实例，如果流动循环速度u0从0.1m/s增大至10m/s，则边界层厚度δ将从1.24cm减小至0.124cm，从而导致溶液192更快地流动和产生更好的清洁效果。
图4是从多个太阳能吸收衬底中的吸收层的多晶材料处去除非键合化合物的清洁工艺的实例的流程图400。
在步骤402中，确定并设定用于在制造期间从多个吸收衬底的吸收层中清洁非键合化合物的水槽中的溶液的多个条件。
在步骤404中，基于清洁工艺期间的水槽中溶液的水动力学，计算在每个吸收层上形成的边界层厚度。
在步骤406中，设定清洁工艺期间的吸收衬底之间的一个或多个间隔和水槽中溶液的循环速度。
在步骤408中，以设定的间隔将多个吸收衬底浸入水槽中，并且利用处于设定条件和循环速度下的溶液清洁多个吸收衬底。
可以将本文中描述的方法应用至各种类型的电池板的吸收层，包括但不限于CIGS、CdTe、CIS、CGS、CIGSS、非晶硅等。通过适当地设定溶液的条件以及用于清洁未完成的太阳能电池的水槽的流体水动力学，所公开的方法能够以较快的反应速率从太阳能电池板的吸收层的多晶材料的晶界处有效地提取并去除不合需要的非键合化合物。
在一些实施例中，计算衬底之间的间隔的方法和设定衬底的间隔关系是自动化的。如图3所示，将以上描述的相关输入参数(ρ、μ、u0、L)输入至计算机或微控制器200。在一些实施例中，输入或测量流体温度，并且通过计算机200计算粘度μ(或将与正在使用的溶剂相对应的粘度表中的最接近的值插入)。然后计算机或微控制器200根据以上方程式计算期望的间隔。计算机或微控制器200将信号传输至控制每个衬底的位置的一个或多个致动器210。致动器210移动衬底，直到实现计算的间隔。
在一些实施例中，在清洁期间监测温度和循环速度，并且在浸渍期间调整温度、流动循环速度u0或衬底之间的间隔以保持湍流。例如，计算机或微控制器200可以计算雷诺数Rex，并且调整粘度(通过改变添加的溶剂和/或改变温度)或流动循环速度以保持雷诺数Rex始终大于1400。
在一些实施例中，如果计算的间隔大于预定的最大期望间隔，则计算机200计算当将间隔限制于预定的最大值时允许边界层分离的增大的流动循环速度u0或降低的粘度。
在一些实施例中，一种用于在清洁工艺期间从吸收衬底的吸收层去除非键合化合物的方法包括：设定用于从吸收衬底的吸收层清洁非键合化合物的溶剂槽中的溶液的一个或多个条件。该方法还包括计算在清洁工艺期间在溶剂槽中的吸收层上形成的边界层的厚度，以及设定清洁工艺期间溶剂槽中的溶液的循环速度。该方法还包括在设定条件和溶液的循环速度下，将吸收衬底浸入溶剂槽中并且在溶剂槽中清洁吸收衬底。
在一些实施例中，一种用于在清洁工艺期间从多个吸收衬底的每个的各自的吸收层去除非键合化合物的方法包括：设定用于从吸收衬底的吸收层清洁非键合化合物的溶剂槽中的溶液的一个或多个条件。该方法还包括计算在清洁工艺期间在溶剂槽中的吸收层上形成的边界层的厚度，以及设定清洁工艺期间吸收衬底之间的一个或多个间隔和溶剂槽中的溶液的循环速度。该方法还包括根据一个或多个设定条件、间隔和溶液的循环速度，将吸收衬底浸入溶剂槽中并且在溶剂槽中清洁吸收衬底。
在一些实施例中，一种用于在清洁工艺期间从多个吸收衬底的每个的各自的吸收层去除非键合化合物的系统包括：位于槽中的溶液，其中，配置溶液的一个或多个条件以从吸收衬底的吸收层清洁非键合化合物。该系统还包括所述槽，所述槽配置为在清洁工艺期间使吸收衬底能够浸入槽中并且在槽中清洁吸收衬底，其中，根据在吸收层上形成的边界层的厚度，设定在清洁工艺期间的太阳能吸收衬底之间的间隔和槽中的溶液的循环速度。
本文中描述的方法和系统可以以计算机执行的工艺和用于实施那些工艺的装置的形式至少部分地体现。所公开的方法也可以以编码有计算机程序代码的有形的、非暂时性机器可读存储介质的形式至少部分地体现。例如，该介质可以包括RAM、ROM、CD-ROM、DVD-ROM、BD-ROM、硬盘驱动器、闪存存储器或任何其他非暂时性机器可读存储介质，其中，当计算机程序代码加载到计算机内并由计算机执行时，计算机成为用于实施该方法的装置。该方法也可以以计算机的形式至少部分地体现，其中，计算机程序代码加载到计算机内和/或由计算机执行，从而使得计算机成为用于实施该方法的专用计算机。当在通用处理器上执行时，计算机程序代码段配置处理器以生成特定的逻辑电路。该方法可以可选地在用于实施该方法的由专用集成电路形成的数字信号处理器中至少部分地体现。
上面概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于与本文中所介绍的实施例实施相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，他们可以对本发明做出多种变化、替换以及改变。

Claims (10)

1.一种用于在清洁工艺期间从吸收衬底的吸收层去除非键合化合物的方法，包括：
设定用于从所述吸收衬底的所述吸收层清洁所述非键合化合物的溶剂槽中的溶液的一个或多个条件；
计算所述清洁工艺期间在所述溶剂槽中的所述吸收层上形成的边界层的厚度；
设定所述清洁工艺期间所述溶剂槽中的溶液的循环速度；以及
在设定条件和所述溶液的循环速度下，将所述吸收衬底浸入所述溶剂槽中并且在所述溶剂槽中清洁所述吸收衬底。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
在制造所述吸收衬底期间，所述非键合化合物在所述吸收衬底的所述吸收层的多晶材料的晶界处形成。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
所述吸收层包括铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)、CulnSe2(CIS)、CuGaSe2(CGS)、Cu(In,Ga)(Se,S)2(CIGSS)和非晶硅中的一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述吸收衬底是具有所述吸收层的未完成的太阳能电池，所述吸收层未被覆盖并暴露以用于清洁。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述溶液的一个或多个条件包括所述溶液的成分、pH值和温度。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
将所述溶液的pH值设定为介于4至12的范围内。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括：
将所述溶液的所述温度设定为介于25℃至85℃的范围内。
8.根据权利要求5所述的方法，还包括：
将一种或多种溶剂添加到所述溶液内以降低所述溶液的粘度。
9.一种用于在清洁工艺期间从多个吸收衬底的每个的各自的吸收层去除非键合化合物的方法，包括：
设定用于从所述吸收衬底的吸收层清洁所述非键合化合物的溶剂槽中溶液的一个或多个条件；
计算所述清洁工艺期间在所述溶剂槽中的所述吸收层上形成的边界层的厚度；
设定所述清洁工艺期间所述吸收衬底之间的一个或多个间隔和所述溶剂槽中的溶液的循环速度；以及
根据一个或多个设定条件、所述间隔和所述溶液的循环速度，将所述吸收衬底浸入所述溶剂槽中并且在所述溶剂槽中清洁所述吸收衬底。
10.一种用于在清洁工艺期间从多个吸收衬底的每个的各自的吸收层去除非键合化合物的系统，包括：
位于槽中的溶液，其中，配置所述溶液的一个或多个条件以从所述吸收衬底的吸收层清洁所述非键合化合物；
所述槽，配置为在所述清洁工艺期间使所述吸收衬底能够浸入所述槽中并且在所述槽中清洁所述吸收衬底，其中，根据在所述吸收层上形成的边界层的厚度，设定在所述清洁工艺期间的太阳能吸收衬底之间的间隔和所述槽中的溶液的循环速度。
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