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(jī)物、無機(jī) 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(qiáng)，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(kuò)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(fù)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)嚢柘拢徛尤霟o機(jī)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(jī)、無機(jī)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(jìn)一步詳細(xì)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?，多次少量的緩慢加入K0H，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(qiáng)，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(jìn)行了詳細(xì)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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?，緩慢?入無機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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