[发明专利]一种可减少硅片表面损伤层厚度的清洗液及清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅片的清洗领域，具体涉及一种可减少硅片表面损伤层厚度的清洗液及一种可减少硅片表面损伤层厚度的清洗方法。

背景技术

硅片在多线切割过程中，切割刃料会对硅片表面进行磨削从而产生一定的损伤，尤其是大量使用回收砂进行切割时，由于回收砂切割能力不足很容易在硅片表面产生表面损伤层。表面损伤层会降低硅片的机械强度，从而导致硅片容易碎裂，造成硅片在用于制备太阳能电池时电池制程碎片率较高；但由于表面损伤层对电池的制绒至关重要，如果完全去除硅片的表面损伤层，将导致无法获得理想的电池绒面，直接导致电池效率的降低。因此，为了得到机械强度高且电池效率高的硅片，需要减少硅片表面一定厚度的表面损伤层但又不能完全去除表面损伤层。

现有的硅片清洗方法一般使用硅片清洗剂或低浓度的碱液对硅片进行清洗，清洗后虽然可以去除硅片的表面残留物质如有机物、金属等杂质，但影响硅片机械强度的表面损伤层往往没有被去除。因此，如何减少硅片表面损伤层的厚度同时又不影响硅片后续的制绒显得非常有意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可减少硅片表面损伤层厚度的清洗液，该清洗液可以减少硅片表面损伤层的厚度，本发明还提供了一种可减少硅片表面损伤层厚度的清洗方法，该清洗方法可以减少一定厚度的表面损伤层，提高了表面损伤层的机械强度，同时不影响硅片后续制绒，该方法工艺简单、成本较低，适合产业化生产。

本发明第一方面提供了一种可减少硅片表面损伤层厚度的清洗液，包括碱、清洗剂和水，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾，所述碱在所述清洗液中的质量百分浓度为3％-12％，所述清洗剂在所述清洗液中的质量百分浓度为3％-6％。

优选地，所述碱在所述清洗液中的质量百分浓度为3％-8％。

在所述碱的质量百分浓度下，可以均匀、有效地减少硅片的表面损伤层。

优选地，所述清洗剂为包括钾盐、表面活性剂、清洗助剂和金属络合剂的溶液。

本发明第一方面提供的可减少硅片表面损伤层厚度的清洗液，成分简单、成本较低，可用于有效地减少所述硅片表面损伤层厚度，提高硅片的机械性能，同时有助于硅片制备成电池后光电转换效率的提升。

本发明第二方面提供了一种可减少硅片表面损伤层厚度的清洗方法，包括以下步骤：

(1)将切割后的硅片进行预处理，以去除所述硅片表面的杂质；

(2)将经步骤(1)预处理后的硅片置于清洗液中，在40-60℃条件下清洗200s-500s；所述清洗液包括碱、清洗剂和水，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾，所述碱在所述清洗液中的质量百分浓度为3％-12％，所述清洗剂在所述清洗液中的质量百分浓度为3％-6％；

(3)将经步骤(2)清洗后的硅片进行水洗、干燥后得到表面损伤层厚度减少的硅片。

优选地，步骤(2)中，所述清洗的温度为48-55℃。

优选地，步骤(2)中，所述清洗的时间为240s-320s。

优选地，步骤(2)中，在所述清洗液中通入空气、氧气和臭氧中的一种或几种。

优选地，所述硅片的表面损伤层的厚度减小了0.2-0.4μm。

所述步骤(1)将切割后的硅片进行预处理以除去所述硅片表面的有机物、颗粒和金属离子等杂质。

优选地，步骤(1)中，所述预处理为将所述切割后的硅片依次置于酸溶液中清洗、纯水中清洗和混合溶液中清洗，所述混合溶液包括质量百分浓度为0-0.5％的碱和质量百分浓度为3％-6％的清洗剂。

优选地，步骤(1)中，所述预处理为将所述切割后的硅片依次置于纯水中清洗、含有质量百分浓度为3％-6％清洗剂的溶液中清洗和混合溶液中清洗，所述混合溶液包括质量百分浓度为0-0.5％的碱和质量百分浓度为3％-6％的清洗剂。

本发明第二方面提供的一种可减少硅片表面损伤层厚度的清洗方法，方法简单，操作成本较低，可以有效地减少硅片的表面损伤层厚度，提高了硅片的机械性能，同时有助于硅片制备成电池后光电转换效率的提升。

综上，本发明有益效果包括以下几个方面：

1、本发明第一方面提供的可减少硅片表面损伤层厚度的清洗液成分简单、成本较低，可以有效地减少硅片部分的表面损伤层；

2、本发明第二方面提供的可减少硅片表面损伤层厚度的清洗方法工艺简单，操作成本较低，可以有效地减少硅片的表面损伤层，提高了硅片的机械性能，同时有助于硅片制备成电池后光电转换效率的提升。

附图说明