[发明专利]硅片清洗剂及制备方法和硅片清洗工艺

说明书

本发明公开了一种硅片清洗剂及制备方法和硅片清洗工艺，所述硅片清洗剂由如下质量百分比的各组分制成：无机碱2~6%，氮川三乙酸三钠2~6%，牛油脂肪醇聚氧乙烯醚0.5~6%，十二烷基三甲基氯化铵2~6%，余量为纯水。本发明的硅片清洗剂，能够快速地清洗掉硅片表面吸附的硅粉，而且清洗后硅片表面残留的清洗剂很少；本发明的硅片清洗工艺，使得清洗后硅片表面残留的有机物少，大大提高了硅片的外观合格率，提升了硅片的表面质量，所制成的太阳能电池的转换效率提高了0.03~0.05%。

技术领域

本发明涉及光伏太阳能电池用硅片切割领域，尤其涉及硅片清洗剂及制备方法和硅片清洗工艺。

背景技术

半导体器件生产过程所用到的硅片切割后必须经过严格的清洗，微量的污染也会导致器件失效，而清洗的目的就在于去除硅片表面的污染杂质，包括有机物和无机物。这些杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面，这些杂质会导致各种缺陷。

随着光伏太阳能电池技术的快速更新替代，单晶硅电池工艺技术路线愈发成熟，促成了P型PERC、N型PERT、N型PERL、TOPCon电池及HJT等电池技术的研发应用。这些高效电池市场占有率逐年递增，并进一步激发了行业对更高效率电池技术开发的热情。随之发展的，行业对硅片表面状况及质量也提出了更高的洁净度要求。目前市面上的清洗剂清洗硅片仍存在很多问题，例如对有机物的去除能力较差、清洗硅片表面吸附的硅粉速度差、清洗后硅片表面残留的清洗剂较多等，这些问题都严重影响了太阳能电池的外观及转换效率。因此，在硅片切割环节，硅片脱胶后清洗显得非常重要，研发出一种新型的硅片清洗剂和硅片清洗方法具有重大的意义。

发明内容

发明目的：本发明提出一种硅片清洗剂，能够快速地清洗掉硅片表面吸附的硅粉，而且清洗后硅片表面残留的清洗剂较少。

本发明还提出了上述硅片清洗剂的制备方法。

本发明还提出了一种结合上述硅片清洗剂的硅片清洗工艺，结合上述硅片清洗剂对硅片进行清洗，能够提高太阳能电池的外观和转换效率。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

一种硅片清洗剂，由如下质量百分比的各组分制成：无机碱2~6%，氮川三乙酸三钠2~6%，牛油脂肪醇聚氧乙烯醚0.5~6%，十二烷基三甲基氯化铵2~6%，余量为纯水。

优选的，所述无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

本发明还提供了上述硅片清洗剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按质量百分比分别称取各组分；

（2）将纯水加入到搅拌釜中，向纯水中加入无机碱、氮川三乙酸三钠、牛油脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基三甲基氯化铵，搅拌均匀，得所述硅片清洗剂。

进一步地，本发明还提供了一种硅片清洗工艺，依次包括采用上述硅片清洗剂清洗硅片、对硅片进行链式氧化烧结以及对硅片进行酸洗。

更具体地，本发明提供的一种硅片清洗工艺，具体包括如下步骤：

（1）硅片于纯水中进行超声波预清洗；

（2）先将本发明上述硅片清洗剂配制成水溶液，再将步骤（1）清洗后的硅片置于水溶液中，进行超声波清洗；

（3）硅片纯水漂洗；

（4）硅片送入链式氧化炉中进行链式氧化烧结；

（5）硅片酸洗；

（6）硅片纯水漂洗后烘干。

优选的，步骤（2）中，所述硅片清洗剂配制成的水溶液的质量百分比浓度为3~6%。

优选的，步骤（2）中，所述清洗的时间为360~900s。

优选的，步骤（4）中，所述链式氧化烧结的温度为300~800℃，时间为180~250s。