一種用于太陽能級硅片的清洗劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域,更具體涉及一種用于太陽能級硅片的清洗劑及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著晶硅太陽能電池的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,性能優(yōu)良、穩(wěn)定性好的高質(zhì)量光伏 器件越來越受到市場的青睞。硅片作為太陽能電池的核心部件,其表面潔凈度、表面態(tài)等各 項性能參數(shù)直接影響太陽能電池的發(fā)電效率。硅片經(jīng)過多線切割后,表面存在有機物、無機 物、顆粒、金屬離子等各式各樣的沾污,各種沾污在硅片表面的存在形式也不盡相同,因此, 采用何種清洗劑清洗如此復(fù)雜的沾污至關(guān)重要。
[0003]目前市售的硅片清洗劑普遍存在以下幾個問題:一是清洗過程中產(chǎn)生泡沫大,需 要多道漂洗工序,浪費水資源,也為后續(xù)的污水處理增加了難度;二是清洗初期清洗劑的堿 性過強,使硅片表面有過腐蝕現(xiàn)象發(fā)生,出現(xiàn)過腐蝕片;三是對金屬離子的去除力弱,尤其 是Cu、Fe、Ni,這些金屬離子很容易從硅片表面擴散到內(nèi)部形成深能級復(fù)合中心;上述問題 都將導(dǎo)致硅片的洗凈率和良品率降低,最終影響光電轉(zhuǎn)化效率。因此,對于高效太陽電池而 言,硅片的表面處理十分關(guān)鍵。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是如何有效去除太陽能硅片在加工中產(chǎn)生的有機物 沾污、金屬離子沾污及其它顆粒污染,并使清洗泡沫低,漂洗工序少,清洗效率高,而提供一 種用于太陽能級硅片的清洗劑。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種用于太陽能級硅片的清洗劑,該清洗 劑包括如下重量份的原料:無機堿2-5份,表面活性劑10-20份,腐蝕抑制劑1-5份,絡(luò)合劑 1-5份,助劑0. 1-0. 5份,水加至100份。
[0008] 優(yōu)選地,所述清洗劑包括如下重量份的原料:無機堿2. 5-4份,表面活性劑12-18 份,腐蝕抑制劑1-3份,絡(luò)合劑1. 5-3份,助劑0. 2-0. 4份,水加至100份。
[0009]優(yōu)選地,所述的無機堿為K0H和NaOH的一種或二種。
[0010]優(yōu)選地,所述的表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚(AE07、AE09)和烷基酚聚氧乙烯 醚(0P-9、0P-10)的一種或二種。
[0011] 優(yōu)選地,所述的腐蝕抑制劑為二乙醇胺、三乙醇胺和乙二胺的一種或幾種。上述腐 蝕抑制劑均為胺類有機堿,其具有螯合金屬離子的能力,可以降低清洗后硅片表面的金屬 離子沾污;還具有pH值緩沖能力,在清洗過程中夠使清洗劑的pH值保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi), 防止無機堿對硅片的過腐蝕,造成白斑等不良品;并可以有效的抑制表面活性劑產(chǎn)生的泡 沫,能夠減少漂洗工序,降低清洗水的用量,減輕污水處理的負擔(dān)。
[0012] 優(yōu)選地,所述的絡(luò)合劑是乙二胺四乙酸二鈉和二乙烯三胺五乙酸的一種或二種。
[0013]優(yōu)選地,所述的助劑是乙醇、異丙醇和丙二醇的一種或幾種。
[0014]優(yōu)選地,所述的水為純水,其電阻率為18MQ?CM。采用純水可避免水中的|丐、鎂、 鋁等金屬離子對硅片的污染,提高清洗劑的使用效率。
[0015]優(yōu)選地,所述清洗劑包括如下重量份的原料:K0H2. 5-3份,烷基酚聚氧乙烯醚 (0P-10) 12-15份,脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-9) 5-8份,乙二胺1-2份,三乙醇胺2-3份,二 乙烯三胺五乙酸1. 5-2份,乙二胺四乙酸二鈉1-2份,異丙醇0. 2-0. 3份,水加至100份。
[0016] 本發(fā)明所用原料均為市售購得。
[0017]本發(fā)明還提供了所述的用于太陽能級硅片的清洗劑的制備方法,該方法包括以下 步驟:先將水和表面活性劑混合,在轉(zhuǎn)速300-500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘?,緩慢加入無機堿,繼續(xù)攪拌 10-20分鐘,最后加入絡(luò)合劑、腐蝕抑制劑和助劑,攪拌完全溶解,即得所述的清洗劑。采用 上述制備方法可有效避免在制備過程中表面活性劑失去活性、助劑揮發(fā)、清洗劑局部產(chǎn)生 大量熱量等不良反應(yīng)發(fā)生。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明清洗劑應(yīng)用于太陽能級硅片的高效清洗,不僅可以有效去除有機、無機污 染,而且可以去除硅表層的金屬離子,確保后道制備的電池片的電性能、可靠性和成品率; 本發(fā)明的清洗劑配方簡單,清洗效果好,泡沫低,對硅片無損傷。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本 發(fā)明,但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0021] 實施例1
[0022] 清洗劑包括如下重量份的原料:
[0023] KOH 3%, 三乙醇胺 2%, 乙二胺 1%, 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9) 5%, 烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10) 12%, 二乙烯三胺五乙酸 1%, 乙二胺四乙酸二鈉 1%, 異丙醇 03%, 純水 余量。
[0024] 上述清洗劑的制備方法如下:先將純水和表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚 聚氧乙烯醚混合,在轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘拢啻紊倭康木徛尤隟0H,繼續(xù)攪拌20分鐘,最 后加入絡(luò)合劑二乙烯三胺五乙酸;腐蝕抑制劑三乙醇胺、乙二胺以及助劑異丙醇,攪拌完全 溶解,即得清洗劑。
[0025] 實施例2
[0026] KOH 2.5%, 三乙醇胺 3%, 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9) 3%, 烷基酚聚氧乙烯醚(OP-9) 12%, 二乙烯三胺五乙酸 1%, 乙醇 0.1%, 丙二醇 0.3%, 純水 佘量。
[0027] 上述清洗劑的制備方法如下:先將純水和表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚 聚氧乙烯醚混合,在轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘?,多次少量的緩慢加入K0H,繼續(xù)攪拌10分鐘,最 后加入絡(luò)合劑二乙烯三胺五乙酸和乙二胺四乙酸二鈉;腐蝕抑制劑三乙醇胺以及助劑乙醇 和丙二醇,攪拌完全溶解,即得清洗劑。
[0028] 實施例3
[0029] 本實施例中具體配方如下:
[0030] NaOH3%, 二乙醇胺 1.5%, 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7 ) 5%, 烷基酚聚氧乙烯醚(OP-9 ) 15%, 乙二胺四乙酸二鈉 2%, 二乙烯三胺五乙酸 1%, 乙醇 0.1%, 純水 佘量。
[0031] 實施例4
[0032] 本實施例中具體配方如下:
[0033] NaOH 4%, 三乙醇胺 1%, 烷基酚聚氧乙烯醚(op-m) 20%, 二乙烯三胺五乙酸 3%, 異丙醇 0.3%, 純水 余量.
[0034] 實施例5
[0035] 本實施例中具體配方如下:
[0036] KOH 3.5%, 三乙醇胺 1%, 乙二胺 1%, 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7 ) 6%, 烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10 ) 12% 二乙烯三胺五乙酸 1.5%, 異丙醇 0.2%, 純水 佘量。
[0037] 本發(fā)明太陽能級硅片高效清洗劑是一種水基清洗劑,清洗時取上述配制好的清 洗劑,與純水按質(zhì)量比1:50稀釋即可使用。本發(fā)明太陽能級硅片高效清洗劑使用時操 作簡單,易于保存。做清洗試驗,清洗的硅片無白斑、水跡,不破壞硅片的性能,洗凈率大于 99. 4% 〇
[0038] 用本發(fā)明及市售的兩種清洗劑清洗硅片,其清洗效果如表1 :
[0039] 表1 :硅片清洗效果
[0040]
[0041]
[0042]表中市售清洗劑為常用硅片清洗劑,它們普遍存在以下幾個問題:一是清洗過程 中產(chǎn)生泡沫大,需要多道漂洗工序,浪費水資源,也為后續(xù)的污水處理增加了難度;二是清 洗初期清洗劑的堿性過強,使硅片表面有過腐蝕現(xiàn)象發(fā)生,易出現(xiàn)過腐蝕片;三是對金屬離 子的去除力弱,尤其是去除Cu、Fe、Ni離子弱。由表中可以看出,本發(fā)明清洗劑綜合效果明 顯優(yōu)于現(xiàn)有清洗劑。
[0043]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明,而非對本發(fā)明的限制。盡管參照實施例對本發(fā) 明進行了詳細說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,對本發(fā)明的技術(shù)方案進行各種組合、 修改或者等同替換,都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要 求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1. 一種用于太陽能級硅片的清洗劑,其特征在于,該清洗劑包括如下重量份的原料: 無機堿2-5份,表面活性劑10-20份,腐蝕抑制劑1-5份,絡(luò)合劑1-5份,助劑0. 1-0. 5份, 水加至100份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能級硅片清洗劑,其特征在于,所述清洗劑包括如下重 量份的原料:無機堿2. 5-4份,表面活性劑12-18份,腐蝕抑制劑1-3份,絡(luò)合劑1. 5-3份, 助劑0. 2-0. 4份,水加至100份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太陽能級硅片的清洗劑,其特征在于,所述的無機堿 為KOH和NaOH的一種或二種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太陽能級硅片的清洗劑,其特征在于,所述的表面活 性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚的一種或二種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太陽能級硅片的清洗劑,其特征在于,所述的腐蝕抑 制劑為二乙醇胺、三乙醇胺和乙二胺的一種或幾種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太陽能級硅片的清洗劑,其特征在于,所述的絡(luò)合劑 是乙二胺四乙酸二鈉和二乙烯三胺五乙酸的一種或二種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太陽能級硅片的清洗劑,其特征在于,所述的助劑是 乙醇、異丙醇和丙二醇的一種或幾種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的用于太陽能級硅片的清洗劑,其特征在于,所述的 水為純水。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的用于太陽能級硅片的清洗劑,其特征在于,所述清 洗劑包括如下重量份的原料:K0H 2. 5-3份,烷基酚聚氧乙烯醚12-15份,脂肪醇聚氧乙烯 醚5-8份,乙二胺1-2份,三乙醇胺2-3份,二乙烯三胺五乙酸1. 5-2份,乙二胺四乙酸二鈉 1-2份,異丙醇0. 2-0. 3份,水加至100份。10. 權(quán)利要求1至9任一項所述的用于太陽能級硅片的清洗劑的制備方法,其特征在 于,該方法包括以下步驟:先將水和表面活性劑混合,在轉(zhuǎn)速300-500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘拢徛?入無機堿,繼續(xù)攪拌10-20分鐘,最后加入絡(luò)合劑、腐蝕抑制劑和助劑,攪拌完全溶解,即得 所述的清洗劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于太陽能級硅片的清洗劑及其制備方法。該清洗劑包括如下重量份的原料:無機堿2-5份,表面活性劑10-20份,腐蝕抑制劑1-5份,絡(luò)合劑1-5份,助劑0.1-0.5份,水加至100份。該清洗劑制備方法包括以下步驟:先將水和表面活性劑混合,在轉(zhuǎn)速300-500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘?,多次少量的緩慢加入無機堿,繼續(xù)攪拌10-20分鐘,最后加入絡(luò)合劑、腐蝕抑制劑和助劑,攪拌完全溶解,即得所述的清洗劑。本發(fā)明用于太陽能級硅片的清洗劑能夠有效的去除硅片表面的金屬離子、各種有機污染物,對硅片損傷小,清洗泡沫少,清洗效率高。
【IPC分類】C11D3/60, C11D3/04, C11D3/30, C11D3/20, C11D1/825, C11D3/33, C11D1/72
【公開號】CN105039006
【申請?zhí)枴緾N201510465534
【發(fā)明人】馬瑾, 王新海
【申請人】陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月31日