CN107686776A - 太阳能级硅切片清洗剂及其制备方法 - Google Patents

太阳能级硅切片清洗剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种太阳能级硅切片清洗剂及其制备方法，所述清洗剂的组份和重量百分比如下：表面活性剂1‑15%；有机碱5‑15%；络合剂2‑10%；助溶剂3‑10%；无机碱PH调节剂0.01‑2%；余量为去离子水；其中，所述有机碱选自三乙醇胺、四甲基氢氧化铵或其组合。本发明制成通过对清洗剂的组份和重量百分比的选择，获得了一种具有清洗时间短、操作简单、成本低、清洗效果理想、且清洗后的太阳能级硅切片无杂质，表面仅轻度腐蚀；浓缩度高，单组份可以替代市面上的双组份，降低了成本，加快了清洗进程，缩短了清洗时间。

Description

太阳能级硅切片清洗剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子工业清洗剂技术领域，尤其是一种太阳能级硅切片清洗剂及其制备方法。
背景技术
在光伏和半导体硅片生产过程中，尤其是在用于制造太阳能电池的太阳能硅片生产过程中，往往有一些杂质附着在硅片表面上，需要对硅片进行清洗，才能得到合格的产品。太阳能硅片是制造太阳能电池的基础，它的表面状态会影响到电池的可靠性和成品率，因此对太阳能硅片的表面清洗要求较高。常规的硅片清洗剂由于配方的原因而具有如下缺点：清洗时间较长，一般需要5-20分钟，清洗效果不理想，会出现花片，即清洗后的太阳能级硅切片表面会出现残留物斑迹，对太阳能级硅切片表面腐蚀较严重等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种太阳能级硅切片清洗剂及其制备方法，具有清洗时间短、操作简单、成本低、清洗效果理想、且清洗后的太阳能级硅切片无杂质，表面仅轻度腐蚀。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：
一种太阳能级硅切片清洗剂，所述清洗剂的组份和重量百分比如下：表面活性剂1-15%；有机碱5-15%；络合剂2-10%；助溶剂3-10%；无机碱PH调节剂0.01-2%；余量为去离子水；
其中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或其组合；
所述有机碱选自三乙醇胺、四甲基氢氧化铵或其组合；
所述络合剂选自以下的一种或多种：乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠和乙二胺四乙酸；
所述助溶剂选自丙三醇、乙醇、异丙醇或其混合物。
优选的，所述的无机碱PH调节剂为浓度为40%的氢氧化钾溶液。
太阳能级硅切片清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取一定量去离子水，向其中加入5-15%的有机碱，配制成溶液；
（2）在搅拌的条件下，向上述溶液中加入2-10%的络合剂和0.01-2%无机碱PH调节剂；所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠；
（3）在搅拌的条件下，向其中加入1-15%的表面活性剂；
（4）在搅拌的条件下，向其中加入3-10%的助溶剂；
（5）在搅拌的条件下，加入去离子水，一共搅拌两个小时，最后得到太阳能级硅切片清洗剂。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明制成通过对清洗剂的组份和重量百分比的选择，获得了一种具有清洗时间短、操作简单、成本低、清洗效果理想、且清洗后的太阳能级硅切片无杂质，表面仅轻度腐蚀。
2、本发明选用乙二胺四乙酸二钠作为络合剂，降低金属离子沾污的危险。
3、本发明浓缩度高，单组份可以替代市面上的双组份，降低了成本，加快了清洗进程，缩短了清洗时间。
具体实施方式
以下对本发明实施例做进一步详述：
一种太阳能级硅切片清洗剂，所述清洗剂的组份和重量百分比如下：表面活性剂1-15%；有机碱5-15%；络合剂2-10%；助溶剂3-10%；无机碱PH调节剂0.01-2%；余量为去离子水；
其中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或其组合；
所述有机碱选自三乙醇胺、四甲基氢氧化铵或其组合；
所述络合剂选自以下的一种或多种：乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠和乙二胺四乙酸；
所述助溶剂选自丙三醇、乙醇、异丙醇或其混合物。
本发明所述的无机碱PH调节剂为浓度为40%的氢氧化钾溶液。
太阳能级硅切片清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取一定量去离子水，向其中加入5-15%的有机碱，配制成溶液；
（2）在搅拌的条件下，向上述溶液中加入2-10%的络合剂和0.01-2%无机碱PH调节剂；所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠；
（3）在搅拌的条件下，向其中加入1-15%的表面活性剂；
（4）在搅拌的条件下，向其中加入3-10%的助溶剂；
（5）在搅拌的条件下，加入去离子水，一共搅拌两个小时，最后得到太阳能级硅切片清洗剂。
本发明清洗太阳能级硅切片的工作流程：为延长清洗剂的寿命，可以将太阳能级硅切片采用循环去离子水进行预清洗，然后采用配比为1%-3%的清洗剂，在最佳工作温度60℃的条件下对太阳能级硅切片进行清洗，清洗浸泡时间为3-8分钟，清洗干净后，进而在常温至45℃的循环去离子水中对太阳能级硅切片进行充分漂洗，完成后，对太阳能级硅切片进行干燥处理。
配制清洗液时，先在清洗槽中加入适量的去离子水，称量加入1%-3%太阳能级硅切片清洗剂，然后加入去离子水到刻度线，并搅拌均匀，加温至工作温度60℃后，开启超声波进行清洗，加强其清洗效果，清洗浸泡时间为3-8分钟；清洗液使用一段时间后，其清洗效果会下降，应及时添加；当清洗液中杂质过多时，应考虑更换清洗液，一般每天更换清洗槽中清洗液一次。
本发明清洗剂具有高效、寿命长、浓缩度高等特点，能有效地祛除长期难以解决的太阳能级硅切片上的硅粉以及其它吸附在太阳能级硅切片上的有机与无机的杂质，其中的高效络合剂对几十种离子具有很强的络合作用，防止重金属离子（50ppm以下）对衬底的沾污，获得极佳的效果。
现有的清洗剂清洗时间较长，一般需要5-20分钟，清洗效果不理想，会出现花片，即清洗后的太阳能级硅切片表面会出现残留物斑迹，对太阳能级硅切片表面腐蚀较严重等；而本发明具有清洗时间短、操作简单、成本低、清洗效果理想、且清洗后的太阳能级硅切片无杂质，表面仅轻度腐蚀。
本发明的太阳能级硅切片清洗剂适用于光伏和半导体硅片生产过程中的硅片清洗，优选的用于太阳能级硅切片清洗；仅需3-8分钟即可完成清洗。本发明的络合剂，有助于清洗产物从切片表面脱离，提高了抛光效率；浓缩度高，单组份可以替代市面上的双组份，降低了成本，加快了清洗进程，缩短了清洗时间。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种太阳能级硅切片清洗剂，其特征在于，所述清洗剂的组份和重量百分比如下：表面活性剂1-15%；有机碱5-15%；络合剂2-10%；助溶剂3-10%；无机碱PH调节剂0.01-2%；余量为去离子水；
其中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或其组合；
所述有机碱选自三乙醇胺、四甲基氢氧化铵或其组合；
所述络合剂选自以下的一种或多种：乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠和乙二胺四乙酸；
所述助溶剂选自丙三醇、乙醇、异丙醇或其混合物。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能级硅切片清洗剂，其特征在于，所述的无机碱PH调节剂为浓度为40%的氢氧化钾溶液。
3.太阳能级硅切片清洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取一定量去离子水，向其中加入5-15%的有机碱，配制成溶液；
（2）在搅拌的条件下，向上述溶液中加入2-10%的络合剂和0.01-2%无机碱PH调节剂；所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠；
（3）在搅拌的条件下，向其中加入1-15%的表面活性剂；
（4）在搅拌的条件下，向其中加入3-10%的助溶剂；
（5）在搅拌的条件下，加入去离子水，一共搅拌两个小时，最后得到太阳能级硅切片清洗剂。
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