太阳能电池硅片清洗剂及其应用制造技术

本发明专利技术属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种用于太阳能电池硅片清洗剂，按质量百分比计，包括螯合剂0.15

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池硅片清洗剂及其应用


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，具体涉及一种用于太阳能电池硅片制绒前后清洗的清洗剂及其配合应用。
技术背景
[0002]当前，全球能源需求不断扩张，而传统能源的储量相对有限以及气候变化严峻考验，发展可再生能源是推动能源生产和消费革命、加快能源转型升级，实现绿色发展之重要任务。光伏发电作为新型可再生能源有着良好的发展前景，而对一个光伏电池企业来说提升电池片转换效率、降低成本是生存之本。
[0003]太阳能电池的制备过程一般为：清洗制绒、扩散制结、周边刻蚀、背面钝化、沉积减反射膜、丝网印刷/烧结等步骤，其中清洗制绒包括硅片清洗工艺和制绒工艺。硅片清洁效果及绒面的好坏直接影响太阳能电池的转换效率。
[0004]硅片清洗主要目的为去除硅片切割线与硅片磨损产生的金属颗粒及损伤层，切割过程中使用的辅助剂、粘合剂残留，以及搬运过程中灰尘、手指印黏附等污染物。目前硅片表面预清洗一般采用碱、双氧水和去离子水的混合液。虽然该预清洗方式可去除表面损伤层，在一定程度上去除表面污染物，但该工艺碱和双氧水耗用量太大，成本高。此外，传统工艺洗掉的反应物部分不易溶解，会二次附着在硅片表面，导致效率损失。

技术实现思路

[0005]为了克服上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种太阳能电池硅片清洗剂及其应用，本专利技术清洗剂是多组分、符合环保要求的水溶性、无毒无害的辅助剂，与现有工艺结合能有效去除硅片表面吸附的无机颗粒和有机污渍，同时该太阳能电池硅片清洗方法使清洗物不会二次附着在硅片上，进一步提升电池效率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术涉及的技术方案为：一种太阳能电池硅片清洗剂，按质量百分比计，包括螯合剂0.15
‑
0.4％、湿润剂2.0
‑
4.0％、表面活性剂0.02
‑
0.6%、碳酸钠0.01
‑
0.5%、促进剂1.0
‑
3.0％、分散剂0.1
‑
0.6%和余量的去离子水。
[0007]作为本专利技术的进一步改进：所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂或非离子表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮的复配，所述聚乙烯吡咯烷酮占表面活性剂质量的2
‑
8%。
[0008]表面活性剂具有两性基团：亲水基团和亲油基团，能显著降低接触界面的表面张力，增加有机污染物在水相中的溶解度。聚乙烯吡咯烷酮属于高分子表面活性剂，其在各种表面或界面具有很强的吸附作用，能将污染物进一步从硅表面分离出来，进一步清洁硅片表面，降低硅表面粗糙度。
[0009]聚乙烯吡咯烷酮同时具有很好的协同性，而且分散性、增溶性均好，进一步降低清洗剂的表面张力，可以快速剥离掉硅片表面污染物，提高清洗效率。
[0010]聚乙烯吡咯烷酮和其它表面活性剂配合后具有更强的脱氢能力，有利于金字塔结
构的快速生长，缩短制绒时间，并最终获得均匀整齐的金字塔绒面。
[0011]作为本专利技术的优选实施例：所述阴离子型表面活性剂或非离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、月桂醇硫酸酯钠、油酸钠、醇聚氧乙烯醚、烷基多糖苷或椰油酸二乙醇胺中的一种或两种以上组合。
[0012]作为本专利技术的优选实施例：所述螯合剂为有机酸铵盐、有机酸钾盐、有机酸钠盐和有机酸锂盐中的一种或两种以上得组合。螯合剂可螯合金属离子，使硅片表面无金属残留。
[0013]作为本专利技术的优选实施例：所述湿润剂为聚氧化乙烯烷化醚类。湿润剂主要作用为降低水的表面张力或界面张力，使硅片表面更容易被清洗液湿润、清洗。
[0014]作为本专利技术的优选实施例：所述促进剂为多硫聚合物或氨基甲酸乙酯。促进剂，主要作用提高反应速率，提升清洁效果，降低化学品用量。
[0015]作为本专利技术的优选实施例：所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠。分散剂主要作用分散那些难于溶解于液体的无机，有机固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，加入水中增加其去颗粒的能力，分散反应副产物对硅界面的吸附。
[0016]一种太阳能电池硅片清洗剂应用，将权利要求1至8任一项所述清洗剂与碱溶液、双氧水和去离子水按比例混合用于对太阳能电池硅片制绒前及制绒后的清洗，其中清洗剂：碱溶液：双氧水：去离子水按体积比2
‑
3:1:3
‑
5:450
‑
500配置。
[0017]作为本专利技术的优选实施例：所述碱溶液为质量浓度28
‑
30%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，所述双氧水的质量浓度为28%
‑
30%。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优势在于： 1、本专利技术清洗剂是多组分、符合环保要求的水溶性、无毒无害的辅助剂，能有效去除硅片表面吸附的无机颗粒和有机污渍，进一步提升提高制绒前后的清洗效率。
[0019]2、本清洗剂能直接与碱溶液和双氧水复配，同时直接采用现有清洗工艺在清洗槽中对硅片进行清洗，而清洗后的清洗物不会二次附着在硅片上，进一步提升电池效率。
[0020]3、本清洗剂可大大减少了碱溶液和双氧水的用量，降低了生产成本，提高太阳能硅片制绒前后的清洗效率，获得均匀整齐的金字塔绒面。
[0021]4、本清洗剂成分中还添加了碳酸钠，一方面其可以增强表面活性剂的清洗能力，增强清洗效果，另一方面可减轻碱溶液的用量。
附图说明
[0022]图1为各实施例化学品耗用量对比图；图2为各实施例产品性能跟踪对比图；图3为使用本清洁剂后的清洁效果跟踪对比图。
具体实施方式
[0023]下面将结合具体实施方式，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1：
本实施例涉及的一种太阳能电池硅片清洗剂，按质量百分比计，包括螯合剂0.2％、湿润剂3.0％、表面活性剂0.2%、碳酸钠0.1%、促进剂1.5％、分散剂0.2%和余量的去离子水。
[0025]由于表面活性剂作用功能强大，本专利技术为了进一步发挥表面活性剂的作用，以及提高清洗效率，降低硅表面粗糙度，本专利技术中对表面活性剂进行了进一步限定，具体采用的表面活性剂为阴离子型表面活性剂或非离子表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮的复配，其中聚乙烯吡咯烷酮占表面活性剂质量的3%。在本专利技术的清洗剂中利用表面活性剂的亲水基团和亲油基团，能显著降低接触界面的表面张力，增加有机污染物在水相中的溶解度；同时表明活性剂还具有乳化、分散等效果。
[0026]聚乙烯吡咯烷酮属于高分子表面活性剂，其在各种表面或界面具有很强的吸附作用，能将污染物进一步从硅表面分离出来，进一步清洁硅片表面，降低硅表面粗糙度。聚乙烯吡咯烷酮同时与其它表面活性剂具有很好的协同性，而且分散性、增溶性均好，进一步降低清洗剂的表面张力，可以快速剥离掉硅片表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于，按质量百分比计，包括螯合剂0.15
‑
0.4％、湿润剂2.0
‑
4.0％、表面活性剂0.02
‑
0.6%、碳酸钠0.01
‑
0.5%、促进剂1.0
‑
3.0％、分散剂0.1
‑
0.6%和余量的去离子水。2.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂或非离子表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮的复配，所述聚乙烯吡咯烷酮占表面活性剂质量的2
‑
8%。3.根据权利要求2所述的太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于，所述阴离子型表面活性剂或非离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、月桂醇硫酸酯钠、油酸钠、醇聚氧乙烯醚、烷基多糖苷或椰油酸二乙醇胺中的一种或两种以上组合。4.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片清洗剂，其特征在于，所述螯合剂为有机酸铵盐、有机酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋良，黄辉巍，陈正飞，
申请(专利权)人：常州顺风太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：