專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于單晶硅片制絨前的預(yù)清洗劑及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于單晶硅片制絨前的預(yù)清洗劑及使用方法。
背景技術(shù)：
硅片清洗是制備太陽(yáng)能電池片的一道重要エ序，這是由于表面沾污的雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響電池片的性能、成品率。硅片表面的顆粒、金屬沾污、有機(jī)物沾污、自然氧化膜等會(huì)嚴(yán)重影響電池片的效率和成品率。目前市場(chǎng)上的清洗液主要存在的問(wèn)題是含有磷類(lèi)物質(zhì)，如三聚磷酸鈉、磷酸鈉等。這些物質(zhì)若排放至環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化，不利于環(huán)保工作的開(kāi)展。若采用傳統(tǒng)的RCA清洗液或者雙氧水清洗體系，亦存在很多的缺點(diǎn)。有些試劑具有強(qiáng)腐蝕性，危害人體安全；雙氧水極易分解，エ藝參數(shù)不宜控制；清洗操作步驟多，消耗大量的化學(xué)試劑和純水，提升了生產(chǎn)成本；有些試劑存在刺激性氣味，增加了潔凈空間的維護(hù)費(fèi)用。目前，清洗液主要存在的問(wèn)題是清洗后的硅片發(fā)黑、有花斑、色澤不一致等現(xiàn)象，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要原因是硅片片源參次不齊、清洗液中的試劑種類(lèi)、含量配比、溫度控制等因素造成的。因此，如果可以調(diào)配出一種“傻瓜”式的硅片清洗液，來(lái)解決上述問(wèn)題，將具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種用于單晶硅片制絨前的預(yù)清洗劑及使用方法，能達(dá)到優(yōu)異的制絨效果，有效的減少手指印、白斑片產(chǎn)生的概率。為此，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案，ー種用于單晶硅制絨前的預(yù)清洗劑，其特征在于包含以下組分烷基酚聚氧こ烯醚、無(wú)機(jī)堿及其鹽類(lèi)、檸檬酸鈉、對(duì)甲苯磺酸鈉、助溶劑和余量的水，所述的水優(yōu)選為去離子水。所述的烷基酚聚氧こ烯醚為辛基酚聚氧こ烯醚、壬基酚聚氧こ烯醚中的一種或者兩種，無(wú)機(jī)堿為氫氧化鈉，其鹽類(lèi)為碳酸鈉或者硅酸鈉中的ー種或者兩種，所述的助溶劑為ニこニ醇ニ甲醚、ニこ醚中的一種或者其混合物。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，其中烷基酚聚氧こ烯醚與水的重量比為O. 5-2. 5%,優(yōu)選質(zhì)量比為1-2% ;對(duì)甲苯磺酸鈉與水的質(zhì)量比為O. 5-2%，優(yōu)選質(zhì)量比為O. 8-1. 5% ；無(wú)機(jī)堿與水的重量比為O. 1-1 %，優(yōu)選質(zhì)量比為O. 2-0.8%，其鹽類(lèi)與水的質(zhì)量比為
O.1-0. 6%，優(yōu)選質(zhì)量比為O. 2-0. 5% ;檸檬酸鈉與水的質(zhì)量比為O. 5-1. 5%，優(yōu)選質(zhì)量比為
O.5-1% ;助溶劑ニこニ醇醚類(lèi)與水的體積比為1_8%，優(yōu)選體積比為1.5-6%。本發(fā)明用于單晶硅表面清洗用的預(yù)清洗劑的制備方法如下(I)將重量百分含量為O. 1-1%的氫氧化鈉和O. 1-0. 6%的鈉鹽溶于去離子水中，得到堿性液；(2)將重量百分含量為O. 5-2. 5%的烷基酚聚氧こ烯醚、O. 5-2%的對(duì)甲苯磺酸鈉、O. 5-1. 5%的檸檬酸鈉溶于去離子水中，再向其中緩慢加入步驟(I)中的堿性液、體積百分含量為1-8%的助溶劑以及剰余的去離子水，制得IL預(yù)清洗剤。
作為優(yōu)選，上述的氫氧化鈉、鈉鹽、烷基酚聚氧こ烯醚、對(duì)甲苯磺酸鈉、檸檬酸鈉、助溶劑在預(yù)清洗劑中所占的重量百分含量分別為O. 2-0. 8 %、O. 2-0. 5 %、I -2 %、O. 8-1. 5%,O. 5-1%Λ. 5-6%。本發(fā)明還提供一種單晶硅制絨前預(yù)清洗劑的使用方法，將配置好的預(yù)清洗劑加入去離子水槽中，按照體積比為I : 50稀釋?zhuān)缓髮尉Ч杞氲较♂尯蟮那逑匆褐羞M(jìn)行清洗，清洗時(shí)，溫度為50-60°C，超聲清洗時(shí)間為180-300S。采用該清洗劑清洗后的單晶硅片進(jìn)行硅片表面制絨后，在硅片表面形成的金字塔尺寸小于5 μ m,硅片整面色澤均勻，出絨率高，無(wú)手指印花斑等沾污，積分反射率低于12%。在對(duì)太陽(yáng)電池用單晶硅片進(jìn)行制絨前，預(yù)先使用本發(fā)明的清洗劑進(jìn)行預(yù)清洗，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用本清洗劑及使用方法后，與未經(jīng)過(guò)清洗劑清洗的相比，可 以降低硅片表面手指印、花斑等沾污出現(xiàn)的幾率，制絨效果明顯提高，硅片成品率進(jìn)ー步上升，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。此外，本發(fā)明的催化劑無(wú)毒性，無(wú)腐蝕性，無(wú)刺激性，無(wú)燃燒和爆炸危險(xiǎn)，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)危害；并且，催化劑的配置和使用エ藝簡(jiǎn)單，設(shè)備低廉，重復(fù)性好。


圖I是未經(jīng)過(guò)預(yù)清洗的制絨的硅片表面絨面的掃描電鏡平面圖。圖2是經(jīng)過(guò)預(yù)清洗后制絨的硅片表面絨面的掃描電鏡平面圖。圖3是經(jīng)過(guò)預(yù)清洗后制絨的硅片表面絨面的反射光譜。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I采取如下エ藝步驟1)配制堿性液以40ml去離子水為溶劑，將O. 4g氫氧化鈉、
O.3g硅酸鈉溶解于去離子水中；2)以40ml去離子水為溶劑，將O. 6g檸檬酸鈉、Ig對(duì)甲苯磺酸鈉和I. 6g辛基酚聚氧こ烯醚溶解于去離子水中；3)將堿性液、3ml的ニこニ醇ニ甲醚和剰余的17ml去離子水緩慢加入到步驟2)溶液中，制得IOOml預(yù)清洗劑；4)將IOOml預(yù)清洗劑加入去離子水槽中，按照體積比為I : 50稀釋?zhuān)缓髮尉Ч杞氲较♂尯蟮那逑匆褐羞M(jìn)行清洗，溫度為55°C，清洗時(shí)間為250s。將清洗后的太陽(yáng)能硅片按照光伏行業(yè)普遍的制絨的エ藝進(jìn)行制絨，得到制絨硅片，對(duì)比絨面效果。圖2給出了經(jīng)過(guò)預(yù)清洗后制絨的硅片表面絨面的掃描電鏡平面圖，與圖I中未經(jīng)預(yù)清洗的制絨的絨面圖相比，硅片清洗后的形成的金字塔尺寸更均勻，大約為1-5 μ m，出絨率更高。圖3給出了經(jīng)過(guò)預(yù)清洗后制絨得到的硅片表面絨面的反射光譜，從圖中可以看到，本發(fā)明得到的硅片表面絨面的反射率較低，積分反射率低于12%。實(shí)施例2采取如下エ藝步驟1)配制堿性液以40ml去離子水為溶劑，將O. 5g氫氧化鈉、
O.4g硅酸鈉溶解于去離子水中；2)以40ml去離子水為溶劑，將O. 7g檸檬酸鈉、I. Ig對(duì)甲苯磺酸鈉、Ig辛基酚聚氧こ烯醚和O. 5g壬基酚聚氧こ烯醚溶解于去離子水中；3)將堿性液、4ml的ニこニ醇ニ甲醚和剩余的16ml去離子水緩慢加入到步驟2)溶液中，制得IOOml預(yù)清洗剤；4)將IOOml預(yù)清洗劑加入去離子水槽中，按照體積比為I : 50稀釋?zhuān)缓髮尉Ч杞氲较♂尯蟮那逑匆褐羞M(jìn)行清洗，溫度為50°C，清洗時(shí)間為300s。
實(shí)施例3采取如下エ藝步驟1)配制堿性液以40ml去離子水為溶劑，將O. 4g氫氧化鈉、
O.3g碳酸鈉溶解于去離子水中；2)以40ml去離子水為溶劑，將O. Sg檸檬酸鈉、I. 2g對(duì)甲苯磺酸鈉和I. Sg辛基酚聚氧こ烯醚溶解于去離子水中；3)將堿性液、5ml的ニこニ醇ニ甲醚和剰余的15ml去離子水緩慢加入到步驟2)溶液中，制得IOOml預(yù)清洗劑；4)將IOOml預(yù) 清洗劑加入去離子水槽中，按照體積比為I : 50稀釋?zhuān)缓髮尉Ч杞氲较♂尯蟮那逑匆褐羞M(jìn)行清洗，溫度為60°C，清洗時(shí)間為180s。
權(quán)利要求
1.一種用于單晶硅片制絨前的預(yù)清洗劑，其特征在于包含以下組分烷基酚聚氧乙烯醚、無(wú)機(jī)堿及其鹽類(lèi)、檸檬酸鈉、對(duì)甲苯磺酸鈉、助溶劑和余量的水，所述的水優(yōu)選為去離子水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單晶硅片制絨前的預(yù)清洗劑，其特征在于所述的烷基酚聚氧乙烯醚為辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一種或者兩種，無(wú)機(jī)堿為氫氧化鈉，其鹽類(lèi)為碳酸鈉或者硅酸鈉中的一種或者兩種，所述的助溶劑為二乙二醇二甲醚、二乙醚中的一種或者其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于單晶硅片制絨前的預(yù)清洗劑，其特征在于所述的烷基酚聚氧乙烯醚與水的重量比為O. 5-2. 5%，優(yōu)選質(zhì)量比為1-2% ;對(duì)甲苯磺酸鈉與水的質(zhì)量比為O. 5-2%,優(yōu)選質(zhì)量比為O. 8-1. 5% ;無(wú)機(jī)堿 與水的重量比為O. 1-1%,優(yōu)選質(zhì)量比為O. 2-0. 8%，其鹽類(lèi)與水的質(zhì)量比為O. 1-0. 6%，優(yōu)選質(zhì)量比為O. 2-0. 5% ;檸檬酸鈉與水的質(zhì)量比為O. 5-1. 5%，優(yōu)選質(zhì)量比為O. 5-1% ;助溶劑二乙二醇醚類(lèi)與水的體積比為1-8%，優(yōu)選體積比為1.5-6%。
4.一種用于單晶硅制絨前的預(yù)清洗劑的配制方法，其特征在于包括以下制備步驟 (1)將重量百分含量為O.1-1%的氫氧化鈉和O. 1-0. 6%的鈉鹽溶于去離子水中，得到堿性液； (2)將重量百分含量為O.5-2. 5%的烷基酚聚氧乙烯醚、O. 5-2%的對(duì)甲苯磺酸鈉、O. 5-1. 5%的檸檬酸鈉溶于去離子水中，再向其中緩慢加入步驟(I)中的堿性液、體積百分含量為1-8%的助溶劑以及剩余的去離子水，制得IL預(yù)清洗劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于單晶硅制絨前預(yù)清洗劑的配制方法，其特征在于所述的氫氧化鈉、鈉鹽、烷基酚聚氧乙烯醚、對(duì)甲苯磺酸鈉、檸檬酸鈉、助溶劑在預(yù)清洗劑中所占的重量百分含量分別為 O. 2-0. 8%,O. 2-0. 5%,1-2%,0. 8-1. 5%,O. 5-1 %、I. 5-6
6.一種單晶硅制絨前預(yù)清洗劑的使用方法，其特征在于將權(quán)利要求4或5中配置的預(yù)清洗劑先加入到離子水槽中，按照體積比為I : 50稀釋?zhuān)賹尉Ч杞氲筋A(yù)清洗劑中進(jìn)行清洗，清洗時(shí)，溫度為50-60°C，清洗時(shí)間為180-300S。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于單晶硅片制絨前的預(yù)清洗劑及使用方法。目前市場(chǎng)上的清洗液主要存在的問(wèn)題是含有磷類(lèi)物質(zhì)，這些物質(zhì)若排放至環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化，不利于環(huán)保工作的開(kāi)展。本發(fā)明其特征在于包含以下組分烷基酚聚氧乙烯醚、無(wú)機(jī)堿及其鹽類(lèi)、檸檬酸鈉、對(duì)甲苯磺酸鈉、助溶劑和余量的水，所述的水優(yōu)選為去離子水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可以降低硅片表面手指印、花斑等沾污出現(xiàn)的幾率，制絨效果明顯提高，硅片成品率進(jìn)一步上升，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。此外，本發(fā)明的催化劑無(wú)毒性，無(wú)腐蝕性，無(wú)刺激性，無(wú)燃燒和爆炸危險(xiǎn)，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)危害；并且，催化劑的配置和使用工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備低廉，重復(fù)性好。
文檔編號(hào)C30B33/08GK102644084SQ20121009816
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者吳秋軒 申請(qǐng)人:浙江尖山光電股份有限公司