本发明专利技术涉及晶体硅太阳电池去金属离子清洗技术领域，尤其是一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液及其清洗工艺，由螯合剂1.0×10-5mol/L-1.0×10-3mol/L，使清洗液pH值范围在2-4的酸，及去离子水组成，第一步：使用HF溶液、HF+H2O2+H2O溶液或BOE+H2O2+H2O溶液中的一种在室温下清洗硅片1-5min；第二步：使用去离子水清洗硅片；第三步：室温下使用上述清洗液清洗2-10min；第四步：使用去离子水冲洗硅片，将残留在硅片表面的酸清洗掉。本发明专利技术配方简单，成本低廉，去除晶体硅片金属离子污染效果好，清洗工艺在室温下进行，生产成本低，操作简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶体硅太阳电池去金属离子清洗
，尤其是一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液及其清洗工艺。
技术介绍
目前太阳能级晶体硅片因为其本身的制造工艺问题，造成了晶体硅片表面有大量金属杂质残留、有机污染物残留、颗粒物残留等。金属杂质残留在娃片表面或进入娃片体内会成为载流子复合中心，降低硅片少子寿命，对太阳能电池的电性能产生很大的影响，造成电池的开路电压、短路电流降低，从而降低电池效率。目前去除晶体硅片去金属离子污染的清洗方法主要有 (一)RCA标准清洗法 (I)SC-1 NH40H/H202 /H2O 30 80°C由于H2O2的氧化作用，硅片表面生成一层SiO2薄膜，呈亲水性，硅片表面和粒子之间可被清洗液浸透。由于硅片表面的氧化层与硅片表层的Si被NH4OH腐蚀，因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中，从而达到去除粒子的目的。(2)SC-2 HC1/H202/H20 65 85°C用于去除硅片表面的钠、铁、镁等金属沾污。(3)SC-3 =H2SO4 /H2O2 120 150°C SC-3具有很强的氧化能力，可将金属氧化后溶于清洗液中，并能把有机物氧化生成CO2和!120。用SC-3清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属污染。但是RCA清洗工艺生产成本高，清洗液温度高，因此限制了其在太阳能电池制造行业的应用。 (二)HC1+HF 清洗法 HF+HC1 HF+HC1 20 25°C HF+HC1可以去除硅片表面的自然氧化层，因此，附着在自然氧化层上的金属杂质将被溶解到清洗液中，可以去除硅片表面的Al，Fe, Zn，Ni等金属，HF+HC1也可以去除附着在自然氧化层上的金属氢氧化物。但是这种清洗方法不能将金属尚子彻底去除。(三)单晶硅粗抛光工艺利用高浓度的碱溶液对单晶硅表面进行快速腐蚀至一定厚度，这样可以去除单晶硅表面的一些金属杂质残留、颗粒残留、有机污染残留，但是还会有少量金属离子残留。以上所述清洗方法，存在生产成本高，去除金属离子不彻底等缺点。因此需要寻找一种操作简单，去除晶体硅片金属离子污染效果好的清洗液及其清洗工艺。
技术实现思路
为了克服现有的技术的不足，本专利技术提供了一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液及其清洗工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液，由以下组分组成螯合剂1. 0X10_5mOl/L -1. OXKrtiol/L，使清洗液PH值范围在2-4的酸，及去离子水。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括所述的螯合剂为乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸中的一种或多种。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括所述的酸为盐酸、氢氟酸、乙酸、6:1的缓冲蚀刻液(Buffered Oxide Etch,下文简称B0E)或10:1的BOE中的一种或多种。一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液的清洗工艺如下 第一步使用HF溶液、HF+H202+H20溶液或Β0Ε+Η202+Η20溶液中的一种在室温下清洗硅片1-5 min。HF酸溶液质量浓度为3%_10%，HF+H202+H20溶液按体积比1:1:5配制，Β0Ε+Η202+Η20溶液按体积比1: 1:5配制； 第二步使用去离子水清洗硅片； 第三步室温下使用上述清洗液清洗2-10min ； 第四步使用去离子水冲洗硅片，将残留在硅片表面的酸清洗掉。本专利技术的有益效果是 (I)本专利技术一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液及其清洗工艺，清洗液配方简单，成本低廉，去除晶体硅片金属离子污染效果好。(2)本专利技术一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液及其清洗工艺，清洗工艺在室温下进行，生产成本低，操作简单。具体实施例方式一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液，由以下组分组成螯合剂1.0X10-5mol/L -1. O X 10_3mOl/L，使清洗液PH值范围在2-4的酸，及去离子水。所述的螯合剂为乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸中的一种或多种。所述的酸为盐酸、氢氟酸、乙酸、6:1的BOE或10:1的BOE中的一种或多种。一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液的清洗工艺如下 第一步使用HF溶液、HF+H202+H20溶液或Β0Ε+Η202+Η20溶液中的一种在室温下清洗硅片1-5 min。HF酸溶液质量浓度为3%-10%，HF+H202+H20溶液按体积比1: 1:5配制，8(^+!1202+!120溶液按体积比1:1:5配制。主要作用是将硅片表面氧化层去除，并将氧化层下面的娃腐蚀掉5-20 nm左右,这样可以将娃片表层的金属离子暴露在娃片表面。第二步使用去离子水清洗硅片。去除硅片表面残留的酸液。第三步室温下使用上述清洗液清洗2-10min。上述清洗液组分为 螯合剂1. O X l(T5mol/L -1. O X l(T3mol/L 酸加入一定量的酸后，清洗液PH值在2-4 去离子水余量 螯合剂是乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸中的一种或多种。酸是盐酸、氢氟酸、乙酸、BOE (6:1)或BOE (10:1)中的至少一种。加入酸液可以提供H+，在PH值为2-4时，螯合剂能与多种金属离子形成稳定的螯合物。第四步使用去离子水冲洗硅片，将残留在硅片表面的酸清洗掉。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。但本专利技术并不限定于以下的实施形态。实施例1 : 一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液，由以下组分组成 螯合剂1.0X l(T5mol/L -1. O X l(T3mol/LBOE (6:1)与水按体积比1:125比例配制，清洗液PH值控制在2-4左右 去离子水余量 螯合剂是乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸中的至少一种。用上述清洗液对存在金属污染的晶体硅片进行清洗工艺，步骤如下 第一步使用Β0Ε+Η202+Η20溶液在室温下清洗硅片1-5 min。Β0Ε+Η202+Η20溶液按体积比1:1:5配制。第二步使用去离子水清洗硅片，去除硅片表面残留的酸液。第三步室温下使用上述清洗液清洗2-10min。第四步使用去离子水冲洗硅片。去除硅片表面残留的酸液。经过上述对存在金属污染的晶体硅片进行清洗后，使用退火炉在700摄氏度下氮气氛围中保温10分钟，然后使用氢氟酸去除表面氧化层，再进行碘酒钝化，最后使用WCT-120测试硅片体少子寿命，与仅使用HF+HC1溶液清洗后再进行同样后续处理的硅片进行对比，测试过程与结果如表I。表1:本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液，其特征是，由以下组分组成：螯合剂1.0×10?5mol/L??1.0×10?3mol/L，使清洗液PH值范围在2?4的酸，及去离子水。
【技术特征摘要】
1.一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液，其特征是，由以下组分组成螯合剂1.OX 10_5mOl/L -1. OX 10_3mOl/L，使清洗液PH值范围在2-4的酸，及去离子水。2.根据权利要求1所述的一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液，其特征是，所述的螯合剂为乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种去除晶体硅片金属离子污染的清洗液，其特征是，所述的酸为盐酸、氢氟酸、乙酸、6:1的缓冲蚀刻液或10:1的缓冲蚀刻液中的一种或多种。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：上官泉元，解观超，刘金浩，朱广东，潘景伟，
申请(专利权)人：常州比太科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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