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1、(10)申请公布号 CN 103357633 A (43)申请公布日 2013.10.23 CN 103357633 A *CN103357633A* (21)申请号 201310299503.9 (22)申请日 2013.07.17 B08B 11/04(2006.01) H01L 31/18(2006.01) (71)申请人 北京四方继保自动化股份有限公司 地址 100085 北京市海淀区上地信息产业基 地四街 9 号 (72)发明人 张宁 赵楠 余新平 张涛 徐刚 (74)专利代理机构 北京金阙华进专利事务所 ( 普通合伙 ) 11224 代理人 吴鸿维 (54) 发明名称 一种薄膜太阳。
2、能电池玻璃基底的清洗方法 (57) 摘要 一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 包括以下步骤 ：（1） 采用碱性清洗剂溶液对玻璃 基底进行刷洗 ；（2） 采用去离子水对刷洗后的玻 璃基底进行冲洗 ；（3） 采用碱性清洗剂溶液对玻 璃基底进行超声清洗 ；（4） 采用去离子水对碱性 清洗剂溶液清洗后的玻璃基底进行冲洗 ；（5） 采 用去离子水对玻璃基底进行超声清洗 ；（6） 采用 氢氧化钠溶液对玻璃基底进行超声清洗 ；（7） 采 用去离子水对氢氧化钠溶液清洗后的玻璃基底进 行冲洗 ；（8） 采用去离子水对玻璃基底进行超声 清洗 ；（9）采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； （10） 吹干， 得到干。
3、净的玻璃基底用于制备薄膜太 阳能电池。上述薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗 方法， 大大减少了电极膜层成膜后的针孔数， 清洗 效果好， 工艺简单， 降低了清洗成本， 适于规模化 生产。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103357633 A CN 103357633 A *CN103357633A* 1/1 页 2 1. 一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 包括以下步骤 ： 步骤 （1） ： 用碱性清洗剂溶液对玻璃基底刷洗 ； 步。
4、骤 （2） ： 采用去离子水对刷洗后的玻璃基底进行冲洗 ； 步骤 （3） ： 采用碱性清洗剂溶液对玻璃基底进行超声清洗 ； 步骤 （4） ： 采用去离子水对碱性清洗剂溶液清洗后的玻璃基底进行冲洗 ； 步骤 （5） ： 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗 ； 步骤 （6） ： 采用氢氧化钠溶液对玻璃基底进行超声清洗 ； 步骤 （7） ： 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗。 步骤 （8） ： 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗。 步骤 （9） ： 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗。 步骤 （10） ： 吹干玻璃基底。 2. 根据权利要求 1 所述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 其特征在于 ： 在。
5、所述 步骤 （1） 中， 对玻璃基底刷洗时， 采用的刷洗工具的材质为尼龙。 3. 根据权利要求 1 所述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 其特征在于 ： 在所述 步骤 （2） 、（4） 、（7） 、（9） 中， 去离子水冲洗时使用扇形喷头， 喷出的扇形水流两边缘之间的夹 角为 60 120 ， 扇形水流面与玻璃表面交线与玻璃移动方向垂直， 扇形水流面与玻璃 面之间夹角为 45 90 。 4. 根据权利要求 1 所述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 其特征在于 ： 在所述 步骤 （1） 和 （3） 中， 碱性清洗剂溶液中碱性清洗剂与去离子水体积比为 1:1 1:19， 所述碱 性清洗剂为。
6、市售产品的一种。 5. 根据权利要求 1 所述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 其特征在于 ： 在所述 步骤 （3） 中， 超声清洗频率为 28KHz， 清洗水温为 40 60， 清洗时间为 3 15 分钟。 6. 根据权利要求 1 所述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 其特征在于 ： 在步骤 （5） 和 （8） 中， 超声清洗的频率为 40KHz， 清洗水温为 40 60， 清洗时间为 3 15 分钟。 7. 根据权利要求 1 所述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 其特征在于， 在步骤 （6） 中， 氢氧化钠溶液中 NaOH 的质量百分比为 0.5% 20%， 溶剂为去离子水， 。
7、超声频率为 40KHz， 清洗水温为 40 60， 清洗时间为 3 20 分钟。 权 利 要 求 书 CN 103357633 A 2 1/4 页 3 一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法 技术领域 0001 本发明属于薄膜太阳能电池技术领域， 具体涉及一种薄膜太阳能电池玻璃基底的 清洗方法， 尤其适用于 CIGS 薄膜太阳能电池制备技术。 背景技术 0002 目前， 太阳能电池的主流技术是晶硅电池， 薄膜太阳能电池由于可以在廉价基体 上制备， 采用了单片内联技术， 其组件成本不断下降 ； 并且， 薄膜太阳能电池弱光性能好， 年 发电量往往高于晶硅电池。因此， 薄膜太阳能电池具有很好的发展潜力。
8、。未来， 光伏市场将 形成晶体硅电池和薄膜电池技术并存的发展格局， 薄膜太阳电池的市场份额将随着技术成 熟、 成本降低和光伏建筑一体化需求的增加而逐步扩大。 0003 铜铟镓硒 （CIGS） 薄膜太阳能电池具有光电转换效率高、 发电效益好、 无衰退、 抗辐 射、 寿命长、 成本低廉等特点， 近几年成为人们研究太阳能电池的焦点。作为铜铟镓硒太阳 能电池制备流程中的第一道工序， 清洗后的玻璃基片洁净度直接影响到电池性能。玻璃基 底洁净度差， 会导致薄膜与基底的结合性能下降， 背电极成膜后针孔数增多， 甚至在吸收层 成膜和随后的退火过程中出现大面积剥落现象， 严重影响铜铟镓硒太阳能电池的光电转换 效。
9、率和成品率。传统的玻璃基底清洗方法使用丙酮、 乙醇、 双氧水等试剂， 采用烘烤干燥等 方式， 清洗后容易吸附环境中灰尘， 清洗工艺复杂， 清洗成本较高， 不适于规模化生产。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 可有效去除玻璃 基底表面附着的油污、 颗粒物、 粉尘， 烧结印记以及有机污染物等， 不仅确保玻璃基底表面 的清洁度， 显著降低薄膜太阳能电池电极膜层成膜后的针孔数， 提高电池质量和成品率， 而 且工艺简单， 清洗成本低， 适于规模化生产。 0005 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案是 ： 0006 一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 包。
10、括以下步骤 ： 0007 步骤 （1） ： 用碱性清洗剂溶液对玻璃基底刷洗 ； 0008 步骤 （2） ： 采用去离子水对刷洗后的玻璃基底进行冲洗 ； 0009 步骤 （3） ： 采用的碱性清洗剂溶液对玻璃基底进行超声清洗 ； 0010 步骤 （4） ： 采用去离子水对碱性清洗剂溶液清洗后的玻璃基底进行冲洗 ； 0011 步骤 （5） ： 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗 ； 0012 步骤 （6） ： 采用的氢氧化钠溶液对玻璃基底进行超声清洗 ； 0013 步骤 （7） ： 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0014 步骤 （8） ： 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗 ； 0015 步。
11、骤 （9） ： 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0016 步骤 （10） ： 吹干玻璃基底。 0017 上述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 其特征在于， 所述步骤 （1） 中， 对玻 说 明 书 CN 103357633 A 3 2/4 页 4 璃基底刷洗时， 采用的刷洗工具的材质为尼龙， 利用材质为尼龙的刷洗工具刷洗玻璃基底， 可有效的去除玻璃表面油污、 大颗粒杂质。 0018 上述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 其特征在于， 其特征在于， 所述步骤 （2） 、（4） 、（7） 及 （9） 中， 去离子水冲洗时使用扇形喷头， 喷出的扇形水流两边缘之间的夹角 为 60 120 。
12、， 扇形水流面与玻璃表面的交线与玻璃移动方向垂直， 扇形水流面与玻璃 面之间夹角为 45 90 。扇形喷头喷出的水流呈扇形， 增大了水流与玻璃表面的相互 作用， 有效的去除玻璃表面的颗粒杂质。 0019 上述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 所述步骤 （1） 和 （3） 中， 碱性清洗剂 溶液中碱性清洗剂与去离子水体积比为 1:1 1:19， 所述碱性清洗剂为市售产品的一种。 0020 上述的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 所述步骤 （3） 中， 超声清洗的频率为 28KHz， 清洗水温为 40 60， 清洗时间为 3 15 分钟。在碱性清洗剂溶液中使用超声， 可 以通过机械力的作用，。
13、 使玻璃基底上的粉尘以及污渍脱离玻璃基底表面。 0021 上述的玻璃薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 其特征在于， 在步骤 （5） 和 （8） 中， 超声清洗的频率为 40KHz， 清洗水温为 40 60， 清洗时间为 3 15 分钟。加热可以 除去玻璃表面粘附的有机污染物 ； 利用去离子水超声清洗可以彻底去除玻璃基底表面残留 的碱性清洗液以及氢氧化钠溶液， 可以保证玻璃基底表面不存留活性离子， 保证沉积膜层 长期的稳定性。 0022 上述的玻璃薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 在步骤 （6） 中， 氢氧化钠溶液中 NaOH 的质量百分比为 0.5% 20%， 溶剂为去离子水， 超声频率为。
14、 40KHz， 清洗水温为 40 60， 清洗时间为 3 20 分钟。利用氢氧化钠溶液清洗， 可以去除玻璃基底表面大部分杂 质以及玻璃烧结印痕。本发明的有益结果是， 利用本发明提供的一种薄膜太阳能电池玻璃 基底的清洗方法不仅可以显著降低薄膜太阳能电池电极成膜后的针孔数， 改善成膜质量， 提高电池效率以及成品率， 而且由于不需要使用丙酮、 乙醇、 双氧水等试剂， 也没有烘烤干 燥等耗能工序， 仅使用廉价的碱性清洗液以及较低浓度的氢氧化钠溶液， 因此， 工艺简单， 成本低， 且适于规模化生产。 附图说明 0023 图 1 为本发明的薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法工艺流程图 ； 0024 图 2 。
15、为采用本发明实施例 1 中清洗后的玻璃基底磁控溅射沉积 Mo 膜后的针孔分 布状况图。 具体实施方式 0025 本发明提供一种薄膜太阳能电池玻璃基底的清洗方法， 下面参照图 1 所示， 结合 实施例对本发明作进一步说明， 但下述实施例不能用以限制本发明的保护范围。 0026 实施例 1 ： 0027 步骤 （1） ， 利用尼龙刷沾取碱性清洗剂溶液对玻璃基底进行正反面刷洗 ； 0028 步骤 （2） ， 利用扇形喷头， 采用去离子水对刷洗的玻璃基底进行冲洗 ； 0029 步骤 （3） ， 采用一定浓度的碱性清洗剂溶液对玻璃基底进行超声清洗， 碱性清洗剂 溶液中清洗剂与去离子水的体积比为 1:9，。
16、 超声频率为 28KHz， 清洗水温为 50， 清洗时间 说 明 书 CN 103357633 A 4 3/4 页 5 为 5 分钟 ； 0030 步骤 （4） ， 利用扇形喷头， 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0031 步骤 （5） ， 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗， 超声频率为 40KHz， 清洗水温 为 50， 清洗时间为 5 分钟 ； 0032 步骤 （6） ， 采用一定浓度的氢氧化钠溶液对玻璃基底进行超声清洗， 氢氧化钠溶液 质量百分比浓度为 10%， 超声频率为 40KHz， 清洗水温为 50， 清洗时间为 10 分钟 ； 0033 步骤 （7） ， 利用扇形喷头， 采。
17、用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0034 步骤 （8） ， 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗， 超声频率为 40KHz， 清洗为 50， 时间为 5 分钟 ； 0035 步骤 （9） ， 利用扇形喷头对的玻璃基底进行冲洗 ； 0036 步骤 （10） ， 吹干玻璃基底。 0037 如图 2 所示， 采用本发明实施例 1 中清洗后的玻璃基底磁控溅射沉积 Mo 膜后， 膜 层中无明显针孔， 膜层致密， 完全满足薄膜太阳能电池制备工艺需要。 0038 实施例 2 ： 0039 步骤 （1） ， 利用尼龙刷沾取碱性清洗剂溶液对玻璃基底进行刷洗 ； 0040 步骤 （2） ， 利用扇形喷头， 采用去。
18、离子水对刷洗的玻璃基底进行冲洗 ； 0041 步骤 （3） ， 采用一定浓度的碱性清洗剂溶液对玻璃基底进行超声清洗， 碱性清洗剂 溶液中清洗剂与去离子水的体积比为 1:5， 超声频率为 28KHz， 清洗水温为 45， 清洗时间 为 10 分钟 ； 0042 步骤 （4） ， 利用扇形喷头， 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0043 步骤 （5） ， 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗， 超声频率为 40KHz， 清洗水温 为 45， 清洗时间为 10 分钟 ； 0044 步骤 （6） ， 采用一定浓度的氢氧化钠溶液对玻璃基底进行超声清洗， 氢氧化钠溶液 质量百分比浓度为 15%， 超声频。
19、率为 40KHz， 清洗水温为 45， 清洗时间为 20 分钟 ； 0045 步骤 （7） ， 利用扇形喷头， 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0046 步骤 （8） ， 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗， 超声频率为 40KHz， 清洗为 45， 时间为 10 分钟 ； 0047 步骤 （9） ， 利用扇形喷头， 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0048 步骤 （10） ， 吹干玻璃基底。 0049 实施例 3 ： 0050 步骤 （1） ， 利用尼龙刷沾取碱性清洗剂溶液对玻璃基底进行刷洗 ； 0051 步骤 （2） ， 利用扇形喷头， 采用去离子水对刷洗的玻璃基底进行冲洗 ； 0。
20、052 步骤 （3） ， 采用一定浓度的碱性清洗剂溶液对玻璃基底进行超声清洗， 碱性清洗剂 溶液中清洗剂与去离子水的体积比为 1:3， 超声频率为 28KHz， 清洗水温为 55， 清洗时间 为 3 分钟 ； 0053 步骤 （4） ， 利用扇形喷头， 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0054 步骤 （5） ， 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗， 超声频率为 40KHz， 清洗水温 为 55， 清洗时间为 3 分钟 ； 0055 步骤 （6） ， 采用一定浓度的氢氧化钠溶液对玻璃基底进行超声清洗， 氢氧化钠溶液 说 明 书 CN 103357633 A 5 4/4 页 6 质量百分比浓度。
21、为 5%， 超声频率为 40KHz， 清洗水温为 55， 清洗时间为 8 分钟 ； 0056 步骤 （7） ， 利用扇形喷头， 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0057 步骤 （8） ， 采用去离子水对玻璃基底进行超声清洗， 超声频率为 40KHz， 清洗为 55， 时间为 3 分钟 ； 0058 步骤 （9） ， 利用扇形喷头， 采用去离子水对玻璃基底进行冲洗 ； 0059 步骤 （10） ， 吹干玻璃基底， 利用清洗干净的玻璃基底制备铜铟镓硒太阳能电池。 0060 本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述， 但是本 领域技术人员应该理解， 以上实施例仅为本发明的优选实施方案， 详尽的说明只是为了帮 助读者更好地理解本发明精神， 而并非对本发明保护范围的限制， 相反， 任何基于本发明的 发明精神所作的任何改进都应当落在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103357633 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103357633 A 7 。