CN112599634A - 一种太阳能晶硅电池制绒方法、混合酸洗方法及混合酸洗药液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种太阳能晶硅电池制绒方法、混合酸洗方法及混合酸洗药液，所述制绒方法按照以下步骤依次顺序实施：S1，粗抛硅片表面，水洗；S2，对硅片实施制绒，水洗；S3，混合酸洗、水洗；S4，慢提拉水洗所述硅片；S5，烘干所述硅片。制绒方法，在保证硅片清洗效果的基础上，解决后清洗槽导致的粘片问题，同时降低能耗与化学品耗量，简化流程。本申请所公开的药液，可以在常温25℃‑30℃就可以完成清洗；且药液内包含氧化性的臭氧水，可以氧化去除硅片表面残留的有机物，同时臭氧水形成的SiO2，可以被过量的HF快速去除，起到表面清洁作用，Hcl可以络合掉硅片表面的金属离子，起到更好的硅片清洗效果。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光伏领域，具体涉及一种太阳能晶硅电池制绒方法、混合酸洗方法及混合酸洗药液。
背景技术
在光伏业蓬勃发展的眼下，光伏发电成本降低和转换效率提高就成了各大光伏企业及研发机构追求的目标。目前市场上绝大多数太阳能晶硅电池都是采用以下方法制绒得到：
粗抛-预清洗-制绒-水洗-后清洗，采用H2O2和KOH的混合液对硅片进行清洗，混酸洗，采用Hcl和HF的混合酸溶液对硅片进行清洗，水洗-慢提拉-烘干；其中：
①粗抛：去除硅片表面的加工损伤层，初步形成绒面；
②制绒：通过碱洗的各向异性腐蚀，在硅片表面形成凹凸不平的金字塔绒面；
③水洗：清洗掉制绒槽在硅片上的残留药液；
④后清洗：去除硅片上残留的制绒槽内的有机物；
⑤混酸：使用Hcl络合硅片表面的金属杂质，HF起到疏水作用；
⑥水洗：清洗掉前一个酸槽的酸残留；
⑦慢提拉：高温水洗清洗前道残液，慢提保证花篮内相邻硅片不会粘片，且高温水在短时间能够蒸发；
⑧烘干：硅片在槽内被高温气体烘干；
上述步骤存在以下问题：
1、后清洗主要使用H2O2与KOH混合液，温度控制在65℃，在去除有机物等残留的同时，因H2O2在高温下的分解与KOH与Si反应形成的气泡的集聚下，气泡变大挤压硅片，最终形成粘片，粘片位置会留下外观色差，形成产品返工or降级。
2、为了H2O2的氧化效果，需要高温65℃左右，而H2O2在高温下分解加剧，形成电力及化学品的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种太阳能晶硅电池制绒方法，在保证硅片清洗效果的基础上，解决后清洗槽导致的粘片问题，同时降低能耗与化学品耗量，简化流程。
为达到上述目的，本发明通过以下方案来实现：一种太阳能晶硅电池制绒方法，所述制绒方法按照以下步骤依次顺序实施：
S1，粗抛硅片表面，水洗S2，对硅片实施制绒，水洗S3，混合酸洗、水洗，S4，慢提拉所述硅片，S5，烘干所述硅片。
进一步的，所述S3具体为：采用Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液对所述硅片进行清洗。
更进一步的，所述Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液为：以电阻率18MΩ以上的H2O为基础药液，与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液，与质量分数8%-15%的HF以及质量分数5-10%的Hcl混合组成。
更进一步的，所述S3具体为采用混合清洗药液在常温25℃-30℃的环境下对硅片进行清洗，去除硅片表面的金属杂质，之后，再用清水去除硅片表面的混合清洗药液。
进一步的，所述S1具体为：去除硅片表面的加工损伤层，初步形成绒面，然后再用溢流水洗，清洗硅片表面残留药液。
进一步的，所述S4具体为：高温水洗清洗前道残液，慢提保证花篮内相邻硅片不会粘片，且高温水在短时间能够蒸发。
本申请还包含一种太阳能晶硅电池混合清洗药液，所述混合清洗药液采用Hcl、HF以及O3水制成。
进一步，所述混合清洗药液为：以电阻率18MΩ以上的H2O为基础药液，与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液，质量分数8%-15%的HF，质量分数5-10%的Hcl组成。
本申请还请求保护一种太阳能晶硅电池的混合酸洗方法，所述混合酸洗采用Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液对所述硅片进行清洗。
进一步的，所述Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液为：以电阻率18MΩ以上的H2O为基础药液，与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液，与质量分数8%-15%的HF，质量分数5-10%的Hcl混合组成。
本发明具有如下有益效果：
1、改进后的药液主要基础药液H2O（电阻率18MΩ以上）与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液，质量分数8%-15%的HF，质量分数5-10%的Hcl组成，药液清洗可以在常温25℃-30℃就可以完成清洗；
2、该方案存在氧化性的臭氧水，在常温下即可保证其氧化效果，可以氧化去除硅片表面残留的有机物，同时臭氧水形成的SiO2，可以被过量的HF快速去除，起到表面清洁作用，Hcl可以络合掉硅片表面的金属离子，起到更好的硅片清洗效果；
3、该方案没有H2O2高温分解及碱与Si反应产生大量气泡的问题，可以最大限度降低硅片粘片风险。
附图说明
图1为本实施例中臭氧质量浓度与应用示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例以及附图对本发明设计方法进行详细阐述，下述实施例中所有化学式的解释为：
化学品名称：
Hcl:盐酸
HF：氢氟酸
SiO2：二氧化硅
O3：臭氧
H2O2：双氧水。
实施例1
本实施例提出为达到上述目的提供一种太阳能晶硅电池制绒方法，所述制绒方法按照以下步骤依次顺序实施：
粗抛-预清洗-制绒-水洗-混酸洗（Hcl+HF+O3水）-水洗-慢提拉-烘干，具体的：
S1，粗抛硅片表面，水洗；S2，对硅片实施制绒，水洗；S3，混合酸洗、水洗，S4，慢提拉所述硅片，S5，烘干所述硅片。
进一步的，所述S3具体为：采用Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液对所述硅片进行清洗。
更进一步的，所述Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液为：以电阻率18MΩ以上的H2O为基础药液，与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液 ，与质量分数8%-15%的HF以及质量分数5-10%的Hcl混合组成。
更进一步的，所述S3具体为采用混合清洗药液在常温25℃-30℃的环境下对硅片进行清洗，去除硅片表面的金属杂质，之后，再用清水去除硅片表面的混合清洗药液。
进一步的，所述S1具体为：去除硅片表面的加工损伤层，初步形成绒面；
进一步的，所述S4具体为：高温水洗清洗前道残液，慢提保证花篮内相邻硅片不会粘片，且高温水在短时间能够蒸发。
该方案存在氧化性的臭氧水，在常温下即可保证其氧化效果，可以氧化去除硅片表面残留的有机物，同时臭氧水形成的SiO2，可以被过量的HF快速去除，起到表面清洁作用，Hcl可以络合掉硅片表面的金属离子，起到更好的硅片清洗效果。
该方案没有H2O2高温分解及碱与Si反应产生大量气泡的问题，可以最大限度降低硅片粘片风险。
实施例2
本申请还包含一种太阳能晶硅电池混合清洗药液，所述混合清洗药液采用Hcl、HF以及O3水制成。
进一步，所述混合清洗药液为：以电阻率18MΩ以上的H2O为基础药液，与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液 ，质量分数8%-15%的HF，质量分数5-10%的Hcl组成。
改进后的药液主要基础药液H2O（电阻率18MΩ以上）与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液，质量分数8%-15%的HF，质量分数5-10%的Hcl组成，药液清洗可以在常温25℃-30℃就可以完成清洗。
实施例3
本申请还请求保护一种太阳能晶硅电池的混合酸洗方法，所述混合酸洗采用Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液对所述硅片进行清洗。
进一步的，所述Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液为：以电阻率18MΩ以上的H2O为基础药液，与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液 ，与质量分数8%-15%的HF，质量分数5-10%的Hcl混合组成。
1. 该发明可简化太阳能晶硅电池的制绒工序的工艺流程；
2. 降低了H2O2与KOH的耗量及排放；
3. 该清洗方式不会导致后清洗槽的粘片问题；
4. 该方案存在氧化性的臭氧水，可以氧化去除硅片表面残留的有机物，同时臭氧水形成的SiO2，可以被过量的HF快速去除，起到表面清洁作用，Hcl可以络合掉硅片表面的金属离子，起到更好的硅片清洗效果。
如图1所示，为在电池片制备各阶段，臭氧质量浓度与其作用，在太阳能电池制绒过程中，制绒完成后（S2），会有S3步骤的清洗需求，目前得出比较优化的一组药液配方如下：
| HF浓度 | Hcl浓度 | 臭氧浓度 | |
| 配方 | 14% | 6% | 0.0025% |
上述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能晶硅电池制绒方法，其特征在于，所述制绒方法按照以下步骤依次顺序实施：
S1，粗抛硅片表面，水洗S2，对硅片实施制绒，水洗S3，混合酸洗、水洗，S4，慢提拉所述硅片，S5，烘干所述硅片。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能晶硅电池制绒方法，其特征在于，所述S3具体为：采用Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液对所述硅片进行清洗。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能晶硅电池制绒方法，其特征在于，所述Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液为：以电阻率18MΩ以上的H2O为基础药液，与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液，与质量分数8%--15%的HF以及质量分数5-10%的Hcl混合组成。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能晶硅电池制绒方法，其特征在于，所述S3具体为采用混合清洗药液在常温25℃-30℃的环境下对硅片进行清洗，去除硅片表面的金属杂质，之后，再用清水去除硅片表面的混合清洗药液。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能晶硅电池制绒方法，其特征在于，所述S1具体为：去除硅片表面的加工损伤层，初步形成绒面，然后使用溢流水洗，清洗硅片表面残留的药液。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能晶硅电池制绒方法，其特征在于，所述S4具体为：高温水洗清洗前道残液，慢提保证花篮内相邻硅片不会粘片，且高温水在短时间能够蒸发。
7.一种太阳能晶硅电池混合清洗药液，其特征在于，所述混合清洗药液采用Hcl、HF以及O3水制成。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能晶硅电池混合清洗药液，其特征在于，所述混合清洗药液为：以电阻率18MΩ以上的H2O为基础药液，与O3气体形成的质量分数0.001%-0.005%臭氧水溶液，质量分数8%-15%的HF，质量分数5-10%的Hcl组成。
9.一种太阳能晶硅电池的混合酸洗方法，其特征在于，所述混合酸洗采用Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液对所述硅片进行清洗。
10.根据权利要求9所述的一种太阳能晶硅电池的混合酸洗方法，其特征在于，所述Hcl、HF以及O3水制成的混合清洗药液为：以电阻率18MΩ以上的H2O为基础药液，与O3气体形成的0.001%-0.005%臭氧水溶液，与质量分数8%-15%的HF，质量分数5-10%的Hcl混合组成。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210402 |
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