目前，我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，我國太陽能電池年產(chǎn)量居世界第一。太陽能硅片的清洗水平對太陽能電池的可持續(xù)發(fā)展影響很大，因此人們對太陽能硅片的清洗方法提出了更嚴格的要求。太陽能硅片在切片、倒角、研磨、拋光等加工過程中，表面會受到不同程度的污染，如顆粒、金屬離子和有機物。如果這些污染沒有得到很好的解決，設備的特性就會受到很大程度的影響。目前，制造總損失的一半是硅片清洗不當造成的設備故障。因此，人們對太陽能硅片清洗技術的研究不斷深入。本文將簡要介紹硅片表面污染的類型，并在此基礎上探討幾種常用的太陽能硅片清洗方法和新的發(fā)展方向。
1、硅片加工表面污染類型
硅片污染的可能性相對較大，畢竟，在硅片加工過程中，不可能達到零污染的程度。污染可能來自大氣、水、使用的化學物質(zhì)、人及其加工過程。污染物可分為以下類型：顆粒、有機物和金屬。
1）顆粒：顆粒的類型主要是一些聚合物、光學抗腐蝕劑等。
2）有機物：它可以有多種存在方式，如潤滑脂、松脂、蠟等。如果這些物質(zhì)沒有得到有效的清洗，后處理過程將受到很大的影響。
3）金屬：主要以共價鍵、范德華引力和電子轉移三種方式存在。金屬的存在會破壞氧化層，導致霧缺陷或微結構缺陷。
2、清洗太陽能硅片的幾種常用方法
2.1、RCA清洗法
RCA清洗方法是一種典型的濕試化學清洗方法。雖然發(fā)明較早，當時的技術還沒有現(xiàn)在發(fā)達，但在各種清洗方法中仍然占有重要地位。RCA清潔在去除有機表面膜、顆粒和金屬等污染物方面非常有效，這就是為什么它可以得到廣泛的應用。但清洗方法也存在許多缺陷：如清洗過程中使用大量不同的化學物質(zhì)，嚴重污染環(huán)境；由于清洗過程主要在高溫環(huán)境下，需要大量的液體化學物質(zhì)和水；同時，為了抑制化學物質(zhì)的揮發(fā)，需要大量的空氣；使用化學物質(zhì)會增加硅片的粗糙度。因此，化學物質(zhì)的消耗、消耗和環(huán)境污染受到了限制RCA繼續(xù)使用清洗方法，需要改進或選擇其他清洗方法。
2.2、超聲波清洗法
超聲波空化效應、輻射壓和聲流是超聲波清洗的主要原理。在清洗過程中，先將硅片放入槽內(nèi)的液體中，然后利用槽底的超聲波振子工作，將能量傳遞給液體，通過聲波前的液體。當振動較強時，液體會被撕掉，從而產(chǎn)生許多氣泡，稱為空穴泡。這些氣泡是超聲波清洗的關鍵，它們儲存著清洗的能量。一旦這些氣泡遇到硅片表面，它們就會爆炸，釋放大能量可以清洗硅片表面。在清洗液中加入適當?shù)谋砻婊钚詣?，可增加超聲波清洗效果。超聲波清洗有很多?yōu)點：清洗速度快；清洗效果好；可清洗各種復雜形狀的硅片表面；易于遙控和自動化。其缺陷包括以下幾個方面：在清洗過程中使用揮發(fā)性有機溶劑，需要改進回收設備，提高清洗成本；超聲波對不同顆粒尺寸的污染物有不同的清洗效果，顆粒尺寸越多，清洗效果越好，但顆粒尺寸越小，清洗效果越差；清洗過程中使用的表面活性劑屬于有機物，當無機物被去除時，化學物質(zhì)本身的顆粒被留下，造成污染；當穴位氣泡爆破時，巨大的能量會導致硅片不可避免的損壞。
2.3、氣相干洗法
氣相干洗時，先讓電影低速旋轉，再提高速度使電影干躁，此時，HF蒸汽可以很好地去除氧化膜污染和金屬污染物。這種方法可以有效地清潔結構較深的部分，如管溝。硅片表面的顆粒清潔效果更好，不會造成二次污染。盡管如此HF蒸汽能去除天然氧化物，但不能有效去除金屬賣污。
2.4、偏堿清洗劑和雙氧水
在這種方法中，第一步是用酒精清洗太陽能硅片；第二步是用偏堿清洗劑溶液和水依次清洗硅片；第三步是用過氧化氫和水依次清洗硅片，最終獲得更干凈的太陽能硅片。在這種方法中，偏堿清洗劑溶液的作用是反應和溶解硅片表面的金屬粉，然后用水清洗去除金屬粉。過氧化氫溶液的作用是氧化和溶解太陽能硅片表面的有機溶劑，然后用水清洗可以去除有機溶劑，從而獲得更干凈的太陽能硅片。該方法能有效減少太陽能硅片表面殘留的金屬粉和有機溶劑，清洗硅片。
3、太陽能硅片清洗全新發(fā)展
隨著科學技術的進步，太陽能硅片清洗的最新發(fā)展方向是激光清洗方法，贏得了業(yè)界的青睞。其原理主要是即時熱膨脹原理。清洗技術的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）激光清洗不是直接近距離進行的，也可以有效清洗以前難以清洗的地方；
（2）無化學溶液，對環(huán)境的污染很??；
（3）激光清洗不僅可以選擇清洗材料表面的不同污染物，而且在清洗過程中不會損壞材料；
（4）激光清洗范圍廣，對不同類型的污染物有用，清洗水平也很高；
（5）激光清洗不僅能清洗大顆粒污染物，還能有效清洗微米級污染顆粒；
（6）激光清洗所用設備運行效率高，運行成本相對較低，可實現(xiàn)自動操作。
如今，太陽能硅片的清洗方法有很多種，但每種方法都有自己的優(yōu)缺點，企業(yè)可以根據(jù)實際需要進行選擇。太陽能硅片清洗的發(fā)展應朝著節(jié)約資源、高清洗效率和綠色環(huán)保的方向發(fā)展，如流行的激光清洗方法。這對環(huán)境保護和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，具有極其重要的作用和意義。
