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《大连理工大学》 2011年
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太阳能多晶硅片表面污染物去除技术的研究

陈贵财  
【摘要】:近年来我国光伏产业(PV)迅猛发展,从2007年起我国太阳能电池年生产量连续4年排名全球第一。目前晶体硅太阳能电池占商品化太阳能电池的80%,其中多晶硅占晶体硅太阳能电池的90%以上。多晶硅清洗的洁净程度对太阳能电池的后续加工有着重大的影响,直接影响电池的成品率和性能。传统的硅片清洗技术是基于美国无线电公司研发的RCA (Radio Company of America的缩写)清洗技术,该清洗技术消耗大量的强酸、强碱和强氧化剂等,成本高、污染大,因此只在电子级硅片的清洗中继续使用。本论文基于RCA清洗技术的原理,根据太阳能多晶硅片表面污染物的种类和特性,研究了一种由表面活性剂、碱、螯合剂和水等组成的高效低成本的多晶硅片清洗技术。 本论文研究了碱、表面活性剂的除油效率,并探索了复配清洗剂的除油效率和表面张力之间的关系。分别研究了单组份阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的除油效率,获得了六个除油效率较高的表面活性剂,并研究了它们之间的复配增效能力,确定了影响硅片清洗剂性能的三个主要组份为碱A、非离子表面活性剂B和阴离子表面活性剂C。研究了主要组分对硅片清洗剂除油能力的影响,得到了硅片清洗剂的最终配方MT。研究了MT清洗剂在不同温度、时间和清洗剂质量浓度下的除油效率,确定其最佳清洗工艺为温度60℃,时间3min,质量浓度3%。 采用超声波清洗工艺,研究了超声波功率、清洗温度、清洗时间和清洗剂浓度对污染硅片清洗后表面接触角的影响,确定了硅片清洗剂的最佳实验室清洗工艺为超声功率80W,温度60℃,清洗时间5min,清洗剂浓度10%。分别采用MT硅片清洗技术和RCA清洗技术,研究了两种清洗技术清洗污染硅片后硅片的表面形貌、接触角和粗糙度,结果表明MT硅片清洗技术具有更小的接触角和更低的表面粗糙度,比RCA清洗技术具有更好的清洗效果。采用X射线荧光光谱仪(XRF)和透射电子显微镜(TEM)进一步研究了硅片清洗后的表面成分,结果表明硅片表面没有其他有机物和金属离子的残留,具有较高的洁净度。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM914.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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3 周文军;可离子化有机污染物在表面活性剂改性黄土中的吸附特性[D];西北师范大学;2003年
4 党雪平;基于表面活性剂增敏的电化学分析及其应用研究[D];武汉大学;2004年
5 陈喜蓉;超声化学法制备纳米α-Fe_2O_3的研究[D];南昌大学;2005年
6 张晓青;压电微生物信息传感仪的应用研究[D];湖南大学;2005年
7 刘鹏成;超细钴粉的制备工艺与表面改性技术研究[D];兰州理工大学;2006年
8 韩永才;乙醇/水混合溶液中表面活性剂CTAB自组装特性的研究[D];天津大学;2004年
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10 于延芬;热水解法制备纳米TiO_2及其薄膜的研究[D];中南大学;2005年
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