CN114308814B - 一种清洗石墨舟的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种清洗石墨舟的方法,该方法为:将石墨舟放入清洗机,配置氢氟酸溶液倒入清洗机,浸泡;排空清洗机中的酸液,往清洗机中加入纯水,进行水洗;排空纯水,配置混合溶液倒入清洗机,浸泡;排空清洗机中的酸液,进行水洗;将石墨舟取出,放入超声波清洗器中,加入纯水,超声清洗;超声清洗后,使用高压水枪对石墨舟进行冲洗;将石墨舟放入清洗机,加入纯水,进行水洗;加入纯水,浸没石墨舟,进行溢流;将石墨舟取出,放入烘箱烘干,完成石墨舟清洗。该种方法简单方便,能够将石墨舟清洗干净,且成本低,效率高。

Description

一种清洗石墨舟的方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池制备技术领域,尤其是涉及一种清洗石墨舟的方法。
背景技术
目前光伏行业占比较大的是PERC电池,PERC电池其中镀膜工序主要使用石墨舟承载硅片进行镀膜,在硅片镀膜的同时,石墨也被镀上了膜层,随着使用次数的增多,石墨舟上的膜层越来越厚。一般正膜用石墨舟的氮化硅膜,使用低浓度的氢氟酸浸泡基本可以去除;但是背膜有氧化铝膜、氮化硅膜和碳化硅复合在一起,很难去除干净,容易在石墨舟硅片位置形成厚厚的硬壳难以去除。在使用过程中,硬壳极易对硅片造成了划伤损伤,造成电池片EL不良。业界去除石墨舟上的硬壳是将石墨舟片进行打磨来去除,这种方法费时费力,也存在去除不干净的问题,并且容易造成石墨不平整或破碎等。探索一种更好的清洗石墨舟的方法,成为行业内一个迫切需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简单方便、能够将石墨舟清洗干净,且成本低,效率高的清洗石墨舟的方法。
本发明所采用的技术方案是,一种清洗石墨舟的方法,该方法包括下列步骤:
S1、将石墨舟放入清洗机,配置氢氟酸溶液注入清洗机,清洗机开启鼓泡,石墨舟浸泡6-12小时;
S2、排空清洗机中的酸液,往清洗机中加入纯水,浸没石墨舟,开启鼓泡,进行水洗;
S3、排空清洗机中的纯水,配置混合酸液注入清洗机,所述混合酸液为氢氟酸和硝酸的混合溶液,氢氟酸在混合酸液中的浓度为20-40vt%,硝酸在混合酸液中的浓度为50-70vt%。
S4、排空清洗机中的酸液,往清洗机中加入纯水,浸没石墨舟,开启鼓泡,进行水洗;
S5、按照步骤S4的水洗方法对石墨舟再进行两次水洗;
S6、将石墨舟取出,放入超声波清洗器中,加入纯水,超声清洗1-3小时;
S7、超声清洗后,使用高压水枪对石墨舟进行冲洗;
S8、将石墨舟放入清洗机,加入纯水,浸没石墨舟,开启鼓泡,进行水洗;
S9、按照步骤S8的水洗方法对石墨舟再进行五次水洗;
S10、加入纯水,浸没石墨舟,打开溢流,开启鼓泡,进行溢流;
S11、将石墨舟取出,放入烘箱烘干,完成石墨舟清洗。
本发明的有益效果是:采用上述一种清洗石墨舟的方法,该方法首先采用氢氟酸溶液来对石墨舟进行清洗,使石墨舟表面的氮化硅膜层和氧化铝膜层基本被腐蚀去除;然后采用特定浓度配比的混合溶液对石墨舟清洗,该混合溶液能够与石墨舟的碳化硅膜层缓慢反应,镀的碳化硅膜含有较多的杂质,那么溶液会最先与杂质反应,使碳化硅膜层形成无数疏松的孔洞状;在碳化硅膜层形成无数孔洞状的同时,混合溶液可以从孔洞入侵到位于碳化硅膜层下的氮化硅膜上对氮化硅膜进行腐蚀,这样就可以做到碳化硅膜被腐蚀的同时,最底层氮化硅膜也同时被腐蚀,当底层的氮化硅达到被完全腐蚀去除时,碳化硅膜也达到了极大部分被腐蚀去除的状态,剩余细微部分的碳化硅也是疏松、起皮的状态;最后再经过超声波处理后,石墨舟上的膜层就会被去除干净。该种方法简单方便,能够将石墨舟清洗干净,且成本低,效率高。
作为优选,在步骤S1中,配置的氢氟酸溶液的浓度为10%-30%;
作为优选,在步骤S6中,放入超声波清洗器中进行清洗的工艺条件为:温度设定为50-80℃,功率设定为3000-3500W,频率设定为30-40KHz;
作为优选,在步骤S11中,将石墨舟放入烘箱烘干的工艺条件为:温度设定为150-250℃,时间为5-8小时。
附图说明
图1为本发明一种清洗石墨舟的方法的流程图。
具体实施方式
以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述发明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施,本发明保护范围并不受限于该具体实施方式。
本发明涉及一种清洗石墨舟的方法,该方法包括下列步骤:
S1、将石墨舟放入清洗机,配置氢氟酸溶液注入清洗机,氢氟酸溶液的浓度为10%-30%,清洗机开启鼓泡,石墨舟浸泡6-12小时;在这一步中,石墨舟表面的氮化硅膜层和氧化铝膜层会被浓度为10%-30%的氢氟酸溶液基本腐蚀去除,但石墨舟表面的碳化硅膜层和硬壳还在,没有去除;在具体实施过程中,优先采用:氢氟酸浓度为15%;
S2、排空清洗机中的酸液,往清洗机中加入纯水,浸没石墨舟,开启鼓泡,进行水洗30分钟;
S3、排空清洗机中的纯水,配置混合酸液注入清洗机,所述混合酸液为氢氟酸和硝酸的混合溶液,氢氟酸在混合酸液中的浓度为20-40vt%,硝酸在混合酸液中的浓度为50-70vt%,开启鼓泡,浸泡4-8小时;在具体实施过程中,优先采用:氢氟酸在混合酸液中的浓度为24vt%,硝酸在混合酸液中的浓度为60vt%。
这一步清洗采用高浓度的氢氟酸和硝酸混合液,可以与碳化硅缓慢反应,同时也与碳化硅膜层中的氧化硅、氮化硅等杂质反应,随着时间推移,碳化硅膜层大部分被腐蚀去除,表面膜层变成多孔状,在形成多孔状的同时,溶液也会从孔状处入侵到底层的氮化硅膜层,同时氮化硅膜层也被彻底腐蚀去除;最后碳化硅膜层大部分已经被腐蚀去除,其余膜层变得疏松,多孔洞,起皮;
S4、排空清洗机中的酸液,往清洗机中加入纯水,浸没石墨舟,开启鼓泡,进行水洗30分钟,清洗去除石墨舟上的残留酸液;
S5、按照步骤S4的水洗方法对石墨舟再进行两次水洗,进一步清洗去除石墨舟上的残留酸液;
S6、将石墨舟取出,放入超声波清洗器中,加入纯水,温度设定50-80℃,功率设定3000-3500W,频率设定30-40KHz,超声清洗1-3小时;石墨舟表面疏松多孔的碳化硅膜层在超声波空化作用下逐渐松动、脱离,最后石墨舟上的膜层基本被清洗去除干净;在具体实施过程中,优先采用:温度设定60℃,功率设定3500W,频率设定35KHz,超声清洗2小时;
S7、超声清洗后,石墨舟表面有较多浮尘,使用高压水枪对石墨舟进行彻底冲洗;
S8、将石墨舟放入清洗机,加入纯水,浸没石墨舟,开启鼓泡,进行水洗;
S9、按照步骤S8的水洗方法对石墨舟再进行五次水洗,达到水洗六次的目的,清洗去除石墨舟上的残留酸液;
S10、加入纯水,浸没石墨舟,打开溢流,开启鼓泡,进行溢流30分钟;
S11、将石墨舟取出,放入烘箱温度设定150-250℃,时间5-8小时,烘干;在具体实施过程中,优先采用:温度设定200℃,时间6小时;完成石墨舟清洗;清洗后的石墨舟,表面的膜层已经基本去除干净。
早期的清洗石墨舟工艺,主要是去除氮化硅,采用10%-30%的氢氟酸浸泡,基本可以去除干净。但是现在的PERC电池,背膜用石墨舟上有碳化硅膜、氧化铝膜和氮化硅膜,单纯采用10%-30%的氢氟酸浸泡和超声波清洗,无法去除石墨舟上的碳化硅膜。在生产过程中,大多采用机械打磨的模式去除碳化硅膜层,工作强度大,粉尘污染严重,极易造成石墨舟划伤和破损。
首先采用氢氟酸溶液来对石墨舟进行清洗,使石墨舟表面的氮化硅膜层和氧化铝膜层基本被腐蚀去除;然后采用特定浓度配比的混合溶液对石墨舟清洗,该混合溶液能够与石墨舟的碳化硅膜层缓慢反应,镀的碳化硅膜含有较多的杂质,那么溶液会最先与杂质反应,使碳化硅膜层形成无数疏松的孔洞状;在碳化硅膜层形成无数孔洞状的同时,混合溶液可以从孔洞入侵到位于碳化硅膜层的氮化硅膜上对氮化硅膜进行腐蚀,这样就可以做到碳化硅膜被腐蚀的同时,最底层氮化硅膜也同时被腐蚀,当底层的氮化硅达到被完全腐蚀去除时,碳化硅膜也达到了极大部分被腐蚀去除的状态,剩余细微部分的碳化硅也是疏松、起皮的状态;最后再经过超声波空化处理后,石墨舟上的膜层就会被去除干净。该种方法简单方便,能够将石墨舟清洗干净,且成本低,效率高。

Claims (3)

1.一种清洗石墨舟的方法,其特征在于:该方法包括下列步骤:
S1、将石墨舟放入清洗机,配置氢氟酸溶液注入清洗机,清洗机开启鼓泡,石墨舟浸泡6-12小时;
S2、排空清洗机中的酸液,往清洗机中加入纯水,浸没石墨舟,开启鼓泡,进行水洗;
S3、排空清洗机中的纯水,配置混合酸液注入清洗机,所述混合酸液为氢氟酸和硝酸的混合溶液,氢氟酸在混合酸液中的浓度为20-40vt%,硝酸在混合酸液中的浓度为50-70vt%,开启鼓泡,浸泡4-8小时;
S4、排空清洗机中的酸液,往清洗机中加入纯水,浸没石墨舟,开启鼓泡,进行水洗;
S5、按照步骤S4的水洗方法对石墨舟再进行两次水洗;
S6、将石墨舟取出,放入超声波清洗器中,加入纯水,超声清洗1-3小时;放入超声波清洗器中进行清洗的工艺条件为:温度设定为50-80℃,功率设定为3000-3500W,频率设定为30-40KHz,所述超声波清洗器用于通过空化将石墨舟表面的碳化硅膜层进行松动和脱离;
S7、超声清洗后,使用高压水枪对石墨舟进行冲洗;
S8、将石墨舟放入清洗机,加入纯水,浸没石墨舟,开启鼓泡,进行水洗;
S9、按照步骤S8的水洗方法对石墨舟再进行五次水洗;
S10、加入纯水,浸没石墨舟,打开溢流,开启鼓泡,进行溢流;
S11、将石墨舟取出,放入烘箱烘干,完成石墨舟清洗。
2.根据权利要求1所述的一种清洗石墨舟的方法,其特征在于:在步骤S1中,配置的氢氟酸溶液的浓度为10%-30%。
3.根据权利要求1所述的一种清洗石墨舟的方法,其特征在于:在步骤S11中,将石墨舟放入烘箱烘干的工艺条件为:温度设定为150-250℃,时间为5-8小时。
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