[发明专利]一种太阳能硅片清洗方法、硅片、电池、组件及清洗系统

说明书

本发明提供一种太阳能硅片清洗方法，对硅片进行药液清洗和氧化清洗之前，对硅片依次进行低温氧化清洗和氧化去除，其中，在进行低温氧化清洗时，采用低温氧化溶液对硅片进行清洗，在硅片表面形成氧化层；在进行氧化去除时，采用酸溶液对硅片进行清洗，去除硅片表面氧化层。本发明的有益效果是在低温环境下对硅片进行清洗，降低金属离子在硅片中的扩散速度，减少硅片金属离子含量，提高硅片少数载流子寿命，提高硅片性能，提升太阳能电池转换效率。

技术领域

本发明属于硅片生产技术领域，涉及一种太阳能硅片清洗方法、硅片、电池、组件及清洗系统，尤其涉及一种太阳能硅片清洗方法、太阳能硅片、太阳能电池、太阳能组件及太阳能硅片清洗系统。

背景技术

在现有技术中，硅片的常规清洗工艺为：

1、预清洗：超声+去离子水，温度45-60℃；

2、药液清洗：一定比例的清洗剂+去离子水，温度45-60℃，该过程主要去除有机物等杂质；

3、漂洗：去离子水漂洗，温度45-60℃；

4、氧化清洗：氢氧化钾(KOH)+双氧水(H₂O₂)+去离子水，温度55-65℃，该过程主要去除表面金属离子；

5、漂洗：去离子水漂洗，温度45-60℃；

6、烘干。

从上述工艺过程中可以看出，硅片需要经历一个大概45-65℃的相对高温的过程。硅片在前期的切割过程中会在表面引入各种杂质，包括金属杂质，在较高的温度下，金属杂质在硅中的扩散很快，最快的扩散系数可能达到10^-1cm2/s,在非常高的温度下10秒钟即可穿透650微米厚的硅片。尤其是经切割后的硅片在表面存在一层损伤层，这会导致加快金属杂质的扩散。因此，在上述较高的温度清洗过程中，尤其是在清洗初期，硅片表面存在较高浓度的金属杂质，在较高温度的洗过程中会扩散到硅片内部，导致硅片金属离子含量升高，硅片少数载流子寿命降低，影响硅片性能。而这种由于扩散进入硅片内部的金属离子是不能通过后期清洗的方法去除的，清洗的方法仅仅是去除了硅片表面的金属杂质，并不能去除硅片内部的金属杂质。

在硅片尺寸逐渐增加，清洗时间逐渐加长的情况下，这种在清洗过程中金属杂质扩散到硅片内部的问题越严重，导致硅片金属离子含量增加，硅片少数载流子寿命降低。加之产品参数要求的提高，常规的清洗方法已不能满足现有产品的要求。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种太阳能硅片清洗方法、硅片、电池、组件及清洗系统，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳能硅片清洗方法，对硅片进行药液清洗和氧化清洗之前，对硅片依次进行低温氧化清洗和氧化去除，其中，

在进行低温氧化清洗时，采用低温氧化溶液对硅片进行清洗，在硅片表面形成氧化层；

在进行氧化去除时，采用酸溶液对硅片进行清洗，去除硅片表面氧化层。

进一步的，低温氧化溶液为臭氧水溶液或高浓度硝酸溶液。

进一步的，臭氧水溶液为过饱和臭氧水溶液。

进一步的，高浓度硝酸溶液的浓度为50％-65％。

进一步的，低温氧化溶液的温度为0-10℃。

进一步的，低温氧化清洗时间为1-5min。

进一步的，酸溶液为氢氟酸溶液或盐酸溶液，氢氟酸溶液的浓度为30％-50％，盐酸溶液的浓度为20％-30％。

进一步的，酸溶液的温度为20-25℃。