專利名稱：一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能電池制作領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法。
背景技術(shù)：
近年來，太陽能電池片生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步，生產(chǎn)成本不斷降低，轉(zhuǎn)換效率不斷提高，使得光伏發(fā)電的應(yīng)用日益普及并迅猛發(fā)展，逐漸成為電力供應(yīng)的重要來源。太陽能電池片可以在陽光的照射下，把光能轉(zhuǎn)換為電能，實現(xiàn)光伏發(fā)電。太陽能電池片的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，簡單說來，目前的太陽能電池片的生產(chǎn)過程可以分為以下幾個主要步驟S11、超聲清洗，利用超聲波清洗硅片表面；S12、制絨面，通過化學(xué)反應(yīng)在原本光滑的硅片表面形成凹凸不平的結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)光的吸收；S13、擴(kuò)散，將P型的硅片放入擴(kuò)散爐內(nèi)，通過硅原子之間的空隙使N型雜質(zhì)原子由硅片表面層向硅片內(nèi)部擴(kuò)散，形成PN結(jié)，使電子和空穴在流動后不再回到原處，這樣便形成電流，也就使硅片具有光伏效應(yīng)；S14、等離子刻蝕，去除擴(kuò)散過程中在硅片邊緣形成的將PN結(jié)短路的導(dǎo)電層；S15、去磷硅玻璃，化學(xué)清洗硅片表面，去掉反應(yīng)形成的磷硅玻璃；S16、PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor D印osition，等離子增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積)，即沉積減反射膜，利用薄膜干涉原理，減少光的反射，起到鈍化作用，增大電池的短路電流和輸出功率，提高轉(zhuǎn)換效率；S17、絲網(wǎng)印刷燒結(jié)，采用銀漿印刷正電極和背電極，采用鋁漿印刷背場，以收集電流并起到導(dǎo)電的作用，在高溫下使印刷的電極與硅片之間形成歐姆接觸；S18、測試分選。在PECVD過程中，會在電池片表面鍍上一層氮化硅膜。與此同時，電池片所在的載片基板上沒有放置電池片的地方也會鍍上氮化硅，隨著載片基板表面的氮化硅逐漸變厚， 載片基板受到的局部壓力也會變大，如此會導(dǎo)致載片基板彎曲變形，變形的載片基板又會導(dǎo)致電池片鍍膜時出現(xiàn)膜厚不均勻甚至碎片的現(xiàn)象發(fā)生，所以要對載片基板表面的氮化硅做定時的清洗。現(xiàn)有的載片基板均為石墨材質(zhì)的基板，其清洗方式為利用干冰清洗機(jī)將干冰高速地噴涂到載片基板的氮化硅上，所述干冰會進(jìn)入載片基板的氮化硅中，干冰由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的二氧化碳時，體積會增加，使氮化硅膨脹破裂，逐漸脫落，從而達(dá)到去除氮化硅的目的。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在利用現(xiàn)有方法清洗石墨材質(zhì)的基板后，基板的使用壽命會減小。 發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法，以解決采用現(xiàn)有方法對石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗后基板使用壽命減小的問題。一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法，該方法包括在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液對表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗，直至去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅。優(yōu)選的，上述方法中，所述氫氟酸溶液的濃度為3% 15%。優(yōu)選的，上述方法中，在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液對表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗，具體包括將石墨材質(zhì)基板置于清洗槽內(nèi)，且使石墨材質(zhì)基板上覆有氮化硅的一面朝下放置；向所述清洗槽內(nèi)通入清水，使所述清水淹沒所述石墨材質(zhì)基板，并記錄通入清水的體積；向所述清洗槽內(nèi)通入濃度為40%的氫氟酸，且使通入的氫氟酸的體積與清洗槽內(nèi)清水的體積比為1 4 1 10。優(yōu)選的，上述方法中，在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液對表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗，具體包括將石墨材質(zhì)基板置于清洗槽內(nèi)，且使石墨材質(zhì)基板上覆有氮化硅的一面朝下放置；采用體積比在1 4 1 10之間的濃度為40%的氫氟酸和清水配制氫氟酸溶液；將配制好的氫氟酸溶液通入清洗槽內(nèi)，使所述氫氟酸溶液淹沒所述石墨材質(zhì)基板。優(yōu)選的，上述方法中，在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅，具體包括使表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板在氫氟酸溶液中浸泡他 16h。優(yōu)選的，上述方法中，所述去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅之后還包括將清洗槽內(nèi)的氫氟酸溶液排放出去；向所述清洗槽內(nèi)通入清水，且使所述清水淹沒所述石墨材質(zhì)基板；使所述石墨材質(zhì)基板在所述清水中浸泡他。優(yōu)選的，上述方法中，使所述石墨材質(zhì)基板在所述清水中浸泡他之后還包括將清洗槽內(nèi)的清水排放出去；再次向所述清洗槽內(nèi)通入清水，且使通入的清水淹沒所述石墨材質(zhì)基板；再次使所述石墨材質(zhì)基板在清水中浸泡他。優(yōu)選的，上述方法中，再次使所述石墨材質(zhì)基板在清水中浸泡他，之后還包括將所述石墨材質(zhì)基板從清洗槽內(nèi)撈出并晾干。優(yōu)選的，上述方法中，所述清洗槽的制作材料為耐強(qiáng)酸材料。優(yōu)選的，上述方法中，所述清洗槽的制作材料為聚氯乙烯。由上述方案可以看出，本發(fā)明所提供的石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法，包括在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液對表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗，直至去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅。本發(fā)明所提供的方法采用化學(xué)方法去除氮化硅，即利用氫氟酸與氮化硅的化學(xué)反應(yīng)來清洗氮化硅，由于氫氟酸不與石墨發(fā)生反應(yīng)，所以不會對石墨材質(zhì)的基板造成影響，保持了基板原有的物理性質(zhì)，不會降低基板的使用壽命。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明所提供的一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法流程圖；圖2是本發(fā)明所提供的另一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法流程圖；圖3是本發(fā)明所提供的又一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。正如背景技術(shù)部分所述，在利用現(xiàn)有方法清洗石墨材質(zhì)的基板后，基板的使用壽命會減小。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在利用現(xiàn)有方法清洗石墨材質(zhì)的基板時，固態(tài)的干冰變?yōu)闅鈶B(tài)的二氧化碳，如此使得氮化硅膨脹爆裂，但是與此同時，石墨材質(zhì)的基板也會受到固態(tài)的干冰變?yōu)闅鈶B(tài)的二氧化碳時的作用，由于石墨為一層一層的壓縮結(jié)構(gòu)，因此，當(dāng)其長時間被 “干冰清洗機(jī)”清洗后，層層壓縮的石墨結(jié)構(gòu)將變得松散，導(dǎo)致其堅硬度下降，因而降低了石墨材質(zhì)基板的使用壽命。基于上述研究的基礎(chǔ)，本發(fā)明公開了一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法， 該方法包括在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液對表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗，直至去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅。由上述方案可以看出，本發(fā)明所提供的方法采用化學(xué)方法去除氮化硅，即利用氫氟酸與氮化硅的化學(xué)反應(yīng)來清洗氮化硅，由于氫氟酸不與石墨發(fā)生反應(yīng)，所以不會對石墨材質(zhì)的基板造成影響，保持了基板原有的物理性質(zhì)，不會降低基板的使用壽命。以上是本申請的核心思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例， 而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
實施例一參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供的一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法流程圖，該方法具體包括如下步驟S11、將石墨材質(zhì)基板置于清洗槽內(nèi)，且使石墨材質(zhì)基板上覆有氮化硅的一面朝下放置。所述清洗槽的制作材料為耐強(qiáng)酸材料，本實施例優(yōu)選為聚氯乙烯。S12、向所述清洗槽內(nèi)通入清水，使所述清水淹沒所述石墨材質(zhì)基板，并記錄通入清水的體積。S13、向所述清洗槽內(nèi)通入濃度為40%的氫氟酸，且使通入的氫氟酸的體積與清洗槽內(nèi)清水的體積比為1 4 1 10，使得氫氟酸溶液的濃度達(dá)到3% 15%。氮化硅在氫氟酸溶液內(nèi)會與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)方程式為S13N4+16HF = 3SIF4 +4NH4F,反應(yīng)生成的四氟化硅為氣體，氟化銨可溶于水，如此，即可去除石墨材質(zhì)表面的氮化硅。需要說明的是，如果在步驟S13中通入氫氟酸的速度太快，則會使清洗槽內(nèi)溶液濃度分布不均勻，這樣將對工作人員的人身安全造成威脅，因此通入氫氟酸的時候需要緩慢的通入，以保證工作人員的安全；此外，通入的氫氟酸也可以是其他濃度的氫氟酸，例如 濃度為47%左右的氫氟酸。S14、使表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板在氫氟酸溶液中浸泡8h 16h，當(dāng)?shù)璞磺逑吹糁?，撈出石墨材質(zhì)基板，晾干。本實施例可以通過肉眼觀察判斷氮化硅是否被清洗掉。本實施例采用化學(xué)方法去除氮化硅，即利用氫氟酸與氮化硅的化學(xué)反應(yīng)來清洗氮化硅，由于氫氟酸不與石墨發(fā)生反應(yīng)，所以不會對石墨材質(zhì)的基板造成影響，保持了基板原有的物理性質(zhì)，不會降低基板的使用壽命。此外，應(yīng)用此方法來清洗石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅，并不需要購買干冰清洗機(jī)等物理清洗方法所需要的設(shè)備以及干冰，因此又降低了清洗成本。
實施例二 參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供的另一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法流程圖，該方法具體包括如下步驟S21、將石墨材質(zhì)基板置于清洗槽內(nèi)，且使石墨材質(zhì)基板上覆有氮化硅的一面朝下放置。所述清洗槽的制作材料為耐強(qiáng)酸材料，本實施例優(yōu)選為聚氯乙烯。S22、采用體積比在1 4 1 10之間的濃度為40%的氫氟酸和清水配制氫氟酸溶液，配好的氫氟酸溶液濃度為3% 15%。優(yōu)選的，可以采用體積比在1 6 1 7之間的濃度為40%的氫氟酸和清水配制氫氟酸溶液；更優(yōu)選的，采用體積比為1 6.5的濃度為40%的氫氟酸和清水配制氫氟酸溶液。S23、將配制好的氫氟酸溶液通入清洗槽內(nèi)，使所述氫氟酸溶液淹沒所述石墨材質(zhì)基板。
S24、將表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板在氫氟酸溶液中浸泡8h 16h，清洗掉氮化硅之后，將石墨材質(zhì)基板撈出，晾干。此外，本實施例還可以將需要清洗的石墨材質(zhì)基板放入已經(jīng)配制好的氫氟酸溶液中，但是，如此會對操作人員造成危險，為了安全起見，應(yīng)避免使用此方法。實施例三參考圖3，圖3為本發(fā)明所提供的又一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法流程圖，該方法具體包括如下步驟S31、將清洗槽置于有排風(fēng)裝置的容器中。S32、將石墨材質(zhì)基板置于清洗槽內(nèi)，開啟排風(fēng)裝置，并向所述清洗槽內(nèi)通入氫氟酸溶液。具體的，該步驟的實施過程可參考實施例二中步驟S21 S23，當(dāng)然，也可以依照實施例一中步驟Sll S13來實施。所述排風(fēng)裝置在向所述清洗槽內(nèi)通入氫氟酸溶液之前開啟，所述排風(fēng)裝置也可以在步驟S31之后即開啟。開啟所述排風(fēng)裝置后，還可以調(diào)節(jié)排風(fēng)速度，一般將排風(fēng)速度設(shè)置在5m/s IOm/ s之間。由于清洗槽內(nèi)氫氟酸溶液易揮發(fā)，產(chǎn)生氟化氫氣體，且清洗槽內(nèi)氫氟酸與氮化硅的反應(yīng)生成物有四氟化硅氣體，并且氟化氫氣體和四氟化硅氣體均有刺激性氣味，所以本實施例所提供的方法可以保護(hù)操作人員的安全。S33、使表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板在氫氟酸溶液中浸泡他 16h。一般情況下，使表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板在氫氟酸溶液中浸泡他 16h， 即可清洗掉石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅。S34、將清洗槽內(nèi)的氫氟酸溶液排放出，并采用清水對石墨材質(zhì)基板進(jìn)行第一次清洗。具體實施過程中，首先將清洗槽內(nèi)的氫氟酸溶液排放出去；之后向所述清洗槽內(nèi)通入清水，且使所述清水淹沒所述石墨材質(zhì)基板；使所述石墨材質(zhì)基板在所述清水中進(jìn)行第一次清洗，第一次清洗的時間可以為他左右。S35、將清洗槽內(nèi)的清水排放出，再次采用清水對石墨材質(zhì)基板進(jìn)行第二次清洗。具體實施過程中，首先將清洗槽內(nèi)對石墨材質(zhì)基板進(jìn)行第一次清洗所用的清水排放出去；然后向所述清洗槽內(nèi)再次通入清水，且使通入的清水淹沒所述石墨材質(zhì)基板；使所述石墨材質(zhì)基板在所述清水中進(jìn)行第二次清洗，第二次清洗的時間為他左右。通過步驟S34和S35中對石墨材質(zhì)基板的清洗，可以將基板表面附著的氫氟酸和氟化銨去掉，盡可能的保持了石墨材質(zhì)基板的物理特性，保持了其應(yīng)有的壽命。S36、將所述石墨材質(zhì)基板從清洗槽內(nèi)撈出并晾干。綜上可知，本發(fā)明所提供的石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法，利用氫氟酸與氮化硅的化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅，由于在去除氮化硅的過程中氫氟酸不與石墨發(fā)生反應(yīng)，所以不會對石墨材質(zhì)基板造成影響，保持了基板原有的物理性質(zhì)， 進(jìn)而不會降低基板的使用壽命。本發(fā)明各實施例中對石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法的描述各有側(cè)重點，相關(guān)、相似之處可相互參考。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法，其特征在于，包括在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液對表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗，直至去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述清洗方法，其特征在于，所述氫氟酸溶液的濃度為3% 15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述清洗方法，其特征在于，在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液對表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗，具體包括將石墨材質(zhì)基板置于清洗槽內(nèi)，且使石墨材質(zhì)基板上覆有氮化硅的一面朝下放置； 向所述清洗槽內(nèi)通入清水，使所述清水淹沒所述石墨材質(zhì)基板，并記錄通入清水的體積；向所述清洗槽內(nèi)通入濃度為40%的氫氟酸，且使通入的氫氟酸的體積與清洗槽內(nèi)清水的體積比為1 4 1 10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述清洗方法，其特征在于，在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液對表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗，具體包括將石墨材質(zhì)基板置于清洗槽內(nèi)，且使石墨材質(zhì)基板上覆有氮化硅的一面朝下放置； 采用體積比在1 4 1 10之間的濃度為40%的氫氟酸和清水配制氫氟酸溶液； 將配制好的氫氟酸溶液通入清洗槽內(nèi)，使所述氫氟酸溶液淹沒所述石墨材質(zhì)基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述清洗方法，其特征在于，在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅，具體包括使表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板在氫氟酸溶液中浸泡他 16h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述清洗方法，其特征在于，所述去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅之后還包括將清洗槽內(nèi)的氫氟酸溶液排放出去；向所述清洗槽內(nèi)通入清水，且使所述清水淹沒所述石墨材質(zhì)基板； 使所述石墨材質(zhì)基板在所述清水中浸泡他。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述清洗方法，其特征在于，使所述石墨材質(zhì)基板在所述清水中浸泡8h之后還包括將清洗槽內(nèi)的清水排放出去；再次向所述清洗槽內(nèi)通入清水，且使通入的清水淹沒所述石墨材質(zhì)基板； 再次使所述石墨材質(zhì)基板在清水中浸泡他。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述清洗方法，其特征在于，再次使所述石墨材質(zhì)基板在清水中浸泡8h，之后還包括將所述石墨材質(zhì)基板從清洗槽內(nèi)撈出并晾干。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8任一項所述清洗方法，其特征在于，所述清洗槽的制作材料為耐強(qiáng)酸材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述清洗方法，其特征在于，所述清洗槽的制作材料為聚氯乙烯。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種石墨材質(zhì)基板表層氮化硅的清洗方法，包括在清洗槽內(nèi)采用氫氟酸溶液對表層覆有氮化硅的石墨材質(zhì)基板進(jìn)行清洗，直至去除石墨材質(zhì)基板表層的氮化硅。本發(fā)明所提供的方法采用化學(xué)方法去除氮化硅，即利用氫氟酸與氮化硅的化學(xué)反應(yīng)來清洗氮化硅，由于氫氟酸不與石墨發(fā)生反應(yīng)，所以不會對石墨材質(zhì)的基板造成影響，保持了基板原有的物理性質(zhì)，不會降低基板的使用壽命。
文檔編號B08B3/08GK102489468SQ20111043920
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者李龍, 趙強(qiáng) 申請人:保定天威英利新能源有限公司