CN105195469A - 一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法 - Google Patents

一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法。它具体操作步骤如下：配置一定浓度的氢氟酸溶液，将换下的工艺卡点在密封条件下鼓泡清洗；将在氢氟酸溶液中浸泡的工艺卡点用纯水将其洗涤，然后在超声波反应器中超声清洗，每隔一段时间换水一次；将石墨舟及舟头部分分别用氢氟酸溶液浸泡，然后用纯水鼓泡清洗，每隔一段时间换水一次；将工艺卡点和石墨舟以及舟头部分置于真空干燥箱中烘干；将烘干的石墨舟及其工艺卡点再放入纯水中洗涤，然后置于真空干燥箱中烘干；将石墨舟各个部分组装在一起。本发明的有益效果是：提高了石墨舟及工艺卡点的清洗效率，降低成本，大大降低了镀膜车间的色差问题，环保，同时其工艺简单，适于大规模生产。

Description

一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法
技术领域
本发明涉及晶硅太阳能电池生产工艺相关技术领域，尤其是指一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法。
背景技术
晶硅太阳能电池片生产工艺流程依次为：化抛制绒、扩散制结、刻蚀、PECVD、丝网印刷、测试包装。PECVD借助微波或射频等手段使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，从而在基片上沉积出所期望的薄膜。
具体在晶硅太阳能电池片制备过程中，由于其工艺参数的要求，要在晶硅电池片表面通过PECVD工艺镀上一层蓝色的氮化硅膜，一则增加其抗氧化性和提高电性能，二则降低电池片的内部损耗。在镀膜过程中，通过在密闭的条件下，通过高能量的射频电源激发硅烷和氨气在硅片表面沉积出氮化硅膜，利用石墨舟的导电性能优良的特性，给电池片镀膜。
作为石墨舟上面与硅片直接接触的工艺卡点，其直接影响镀膜的性能，因此石墨舟的清洁性直接影响晶硅电池片的电性能。
石墨舟各个部分零件的清洁一直是令人头痛的技术难题，由于这些部分结构比较细小，其表面上的氮硅化合物杂物很难去除，虽然用氢氟酸可以除去一部分氮硅化合物，但随着氢氟酸的使用次数加大，石墨舟工艺卡点的会吸附大量的氢氟酸。
在石墨舟的清洗方面，虽然进行了技术攻关，采取了很多措施，如加强酸的浓度；改进现有清洗设备能力；增加纯水的更换周期；增加人工清理等，仍然没有达到理想的效果，最后还得靠传统的浸泡工艺来完成。浸泡对于使用循环次数少的石墨舟还可以，但对于大批量生产来说，由于清洗时间长，清洗不彻底，故而成本会随之增加。传统石墨工艺卡点清洗一次后无法达到新工艺点的出片效果，要彻底解决清洁度问题，必须采用新技术新设备。
传统的清洗工艺将石墨舟舟片放入浓10％-20％的氢氟酸溶液，在密封条件下鼓泡换水清洗。但此类传统清洗工艺处理的石墨舟工艺卡点上面吸附了很多的HF。故而现有的太阳能石墨舟清洗工艺，其氢氟酸用量高，对环境影响大，而且成本高。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种高效率、低成本且环保的超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法，具体操作步骤如下：
(1)配置一定浓度的氢氟酸溶液，将换下的工艺卡点在密封条件下鼓泡清洗；
(2)将在氢氟酸溶液中浸泡的工艺卡点用纯水将其洗涤，然后在超声波反应器中超声清洗，每隔一段时间换水一次；
(3)将石墨舟及舟头部分分别用氢氟酸溶液浸泡，然后用纯水鼓泡清洗，每隔一段时间换水一次；
(4)将工艺卡点和石墨舟以及舟头部分置于真空干燥箱中烘干；
(5)将烘干的石墨舟及其工艺卡点再放入纯水中洗涤，然后置于真空干燥箱中烘干；
(6)将石墨舟各个部分组装在一起。
本发明优化解决了镀膜车间的色差返工问题，创造性的将超声波清洗和普通清洗结合起来，优化普通清洗，通过采用超声波以及烘箱结合的新型清洗方式，超声波清洗设备是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和难溶解物，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的，使石墨舟片在使用多次后还能保证其导电性能的稳定，大大降低了镀膜车间的色差问题，克服了现有太阳能石墨舟清洗工艺的不足，氢氟酸用量高，对环境影响大和成本高的问题，提高了石墨舟及工艺卡点的清洗效率，降低成本且环保，同时其工艺简单，适于大规模生产。
作为优选，在步骤(1)中，配置浓度12％-30％的氢氟酸溶液，将换下的工艺卡点在密封条件下鼓泡清洗8小时。
作为优选，在步骤(2)中，超声波的频率为3.5～4KHz，且每隔1-1.5h换水一次。能够及时除去清洗水溶液中的氮硅化合物以及石墨杂质。
作为优选，在步骤(3)中，采用9％-30％的氢氟酸溶液浸泡6-8h，用纯水鼓泡清洗4小时，每20-30分钟换水一次。
作为优选，在步骤(4)中，将工艺卡点和石墨舟以及舟头部分置于150℃的真空干燥箱中烘2-3h。
作为优选，在步骤(5)中，将烘干的石墨舟及其工艺卡点再放入纯水中洗涤2-3h，然后用150℃的真空干燥箱中烘2-3h。
本发明的有益效果是：提高了石墨舟及工艺卡点的清洗效率，降低石墨舟及工艺卡点的清洗成本，大大降低了镀膜车间的色差问题，环保，同时其工艺简单，适于大规模生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
对于石墨舟以及工艺卡点的清洁问题，在生产中唯一的衡量标准是返工片的数量，在其他因素不变的情况下，返工片数量高，意味着石墨舟的清洁出了问题。表1是通过同管同机台对电池片进行镀膜试验后得到的返工片数量，不同的是石墨舟的清洗方式不同。
实施例1：
(1)配置浓度9％的氢氟酸溶液，将换下的工艺卡点在密封条件下鼓泡清洗8小时；
(2)将在氢氟酸溶液中浸泡的工艺卡点用纯水将其洗涤，然后在超声波反应器中超声清洗，超声波频率为3.5～4KHz，隔1-1.5h换水一次，及时除去清洗水溶液中的氮硅化合物以及石墨杂质；
(3)将石墨舟及舟头部分分别用9％的氢氟酸溶液浸泡6-8h，直至表面清洗干净，然后用纯水鼓泡清洗4小时，其中每20分钟换水一次；
(4)将工艺卡点和石墨舟以及舟头部分置于150℃的真空干燥箱中烘2h；
(5)将烘干的石墨舟及其工艺卡点再放入纯水中洗涤2h，然后用150℃的真空干燥箱中烘2h；
(6)将石墨舟各个部分组装在一起。
实施例2：
(1)配置浓度15％的氢氟酸溶液，将换下的工艺卡点在密封条件下鼓泡清洗8小时；
(2)将在氢氟酸溶液中浸泡的工艺卡点用纯水将其洗涤，然后在超声波反应器中超声清洗，超声波频率为3.5～4KHz，每隔1-1.5h换水一次，及时除去清洗水溶液中的氮硅化合物以及石墨杂质；
(3)将石墨舟及其工艺卡点再放入纯水中洗涤6h，然后用150℃的真空干燥箱中烘2-3h。
4)将石墨舟各个部分组装在一起。
实施例3：
(1)配置浓度17％的氢氟酸溶液，将换下的工艺卡点在密封条件下鼓泡清洗8小时；
(2)将在氢氟酸溶液中浸泡的工艺卡点用纯水将其洗涤，然后在超声波反应器中超声清洗，超声波频率为3.5～4KHz，每隔1-1.5h换水一次，及时除去清洗水溶液中的氮硅化合物以及石墨杂质；
(3)将石墨舟及舟头部分分别用17％的氢氟酸溶液浸泡6-8h，直至表面清洗干净，然后用纯水鼓泡清洗4小时，其中每25分钟换水一次；
(4)将工艺卡点和石墨舟以及舟头部分置于150℃的真空干燥箱中烘3h；
(5)将烘干的石墨舟及其工艺卡点再放入纯水中洗涤3h，然后用150℃的真空干燥箱中烘3h；
(6)将石墨舟各个部分组装在一起。
实施例4：
(1)配置浓度30％的氢氟酸溶液，将换下的工艺卡点在密封条件下鼓泡清洗8小时；
(2)将在氢氟酸溶液中浸泡的工艺卡点用纯水将其洗涤，然后在超声波反应器中超声清洗，超声波频率为3.5～4KHz，每隔1-1.5h换水一次，及时除去清洗水溶液中的氮硅化合物以及石墨杂质；
(3)将石墨舟及舟头部分分别用30％的氢氟酸溶液浸泡6-8h，直至表面清洗干净，然后用纯水鼓泡清洗4小时，其中每20分钟换水一次；
(4)将工艺卡点和石墨舟以及舟头部分置于150℃的真空干燥箱中烘3h；
(5)将烘干的石墨舟及其工艺卡点再放入纯水中洗涤3h，然后用150℃的真空干燥箱中烘3h；
(6)将石墨舟各个部分组装在一起。
对比例1：
(1)配置浓度17％的氢氟酸溶液，将石墨舟整舟放在氢氟酸清洗槽中，鼓泡清洗8h；
(2)将酸洗好的石墨舟放置在纯水中，通过鼓泡清洗6h，其中每1h换水一次；
(3)将水洗好的石墨舟放置在150°的真空烘箱中烘干2-3h。
表1各实施例以及对比例的返工片数量

Claims (6)

1.一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法，其特征是，具体操作步骤如下：
(1)配置一定浓度的氢氟酸溶液，将换下的工艺卡点在密封条件下鼓泡清洗；
(2)将在氢氟酸溶液中浸泡的工艺卡点用纯水将其洗涤，然后在超声波反应器中超声清洗，每隔一段时间换水一次；
(3)将石墨舟及舟头部分分别用氢氟酸溶液浸泡，然后用纯水鼓泡清洗，每隔一段时间换水一次；
(4)将工艺卡点和石墨舟以及舟头部分置于真空干燥箱中烘干；
(5)将烘干的石墨舟及其工艺卡点再放入纯水中洗涤，然后置于真空干燥箱中烘干；
(6)将石墨舟各个部分组装在一起。
2.根据权利要求1所述的一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法，其特征是，在步骤(1)中，配置浓度12％-30％的氢氟酸溶液，将换下的工艺卡点在密封条件下鼓泡清洗8小时。
3.根据权利要求1所述的一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法，其特征是，在步骤(2)中，超声波的频率为3.5～4KHz，且每隔1-1.5h换水一次。
4.根据权利要求1所述的一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法，其特征是，在步骤(3)中，采用9％-30％的氢氟酸溶液浸泡6-8h，用纯水鼓泡清洗4小时，每20-30分钟换水一次。
5.根据权利要求1或2所述的一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法，其特征是，在步骤(4)中，将工艺卡点和石墨舟以及舟头部分置于150℃的真空干燥箱中烘2-3h。
6.根据权利要求1或2所述的一种超声波清洗石墨舟及工艺卡点的方法，其特征是，在步骤(5)中，将烘干的石墨舟及其工艺卡点再放入纯水中洗涤2-3h，然后用150℃的真空干燥箱中烘2-3h。
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