太阳能硅片经过金刚线切割后,硅片表面除了会粘附有机物油脂和硅粉外,金属离子Cu、Fe、Ni等增多,这些污垢以分子、原子、离子等的形式通过化学吸附及物理吸附的方式存在于硅片表面,若清洗不干净会影响后续的硅片制绒效果,影响光能转化效率。
在硅片清洗中,非离子表面活性剂已得到广泛应用,主要有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚(NP)和脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)等。NP目前已被禁止使用,而FMEE在硅片清洗中的使用效果较差,因此,开发一款功能性强的非离子表面活性剂在硅片清洗中尤为重要。本文针对油污、硅粉粒子和金属离子的去除率,对多种非离子表活采用碱性清洗液配合超声波清洗测试,以Texent610A性能为佳。
1 实验部分
1.1 表面活性剂的选择
Texent610A具有良好的除油及剥离污垢作用,适用于清洗各种油污,尤其针对矿物油的清洗;同时具有优异的分散作用,分散剥离硅粉、油污及有机物污垢。以Texent610A作为硅片清洗剂的主要成分,复配于碱性清洗液。
1.2 清洗剂配制
将一定量的水和Texent610A混合搅拌,然后加入配制好的碱性清洗液继续搅拌至完全溶解,得实验用清洗剂。
1.3 清洗流程
使用太阳能硅片自动清洗机清洗,清洗过程中控制温度45℃左右,先用纯水超声波清洗,再加清洗剂超声波清洗3次各超声3 min,再用高纯去离子水漂洗5-6次,90℃烘干,检测硅片表面干净程度。
2 清洗效果
本文配制的清洗剂效果明显优于市售清洗剂,具体结果如表1所示。
表1 清洗效果对比
清洗剂 | 除油率/% | 过腐蚀率/% | 总金属离子含量/atoms·cm-2 |
市售清洗剂1* | 92.56 | 0.41 | 8.25E+13 |
市售清洗剂2* | 90.87 | 0.33 | 9.11E+13 |
邦普化学配方 | 98.21 | 0.19 | 7.82E+13 |
本实验以Texent610A为主料配制的硅片清洗剂,能够有效的去除硅片表面的各种有机污染物、金属离子,并且过腐蚀率低,对硅片损伤小,大幅提高硅片的良品率。
3 结论
通过对硅片表面的油脂和金属离子的清洗测试,邦普化学以Texent610A为主料配制的太阳能硅片清洗剂,有效去除硅片表面的各种有机污染物、金属离子,对硅片损伤小,清洗效率高,综合效果明显优于现有市售清洗剂。
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