專(zhuān)利名稱(chēng):用于薄膜太陽(yáng)電池不銹鋼襯底的表面清洗劑及清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池的制備工藝,具體是指一種用于薄膜太陽(yáng)能電池不銹鋼襯底的表面清洗劑及清洗方法。
背景技術(shù):
近年來(lái)能源和環(huán)境維護(hù)問(wèn)題越來(lái)越受到人們高度重視與關(guān)注,從而推進(jìn)了太陽(yáng)能電池發(fā)展,并且太陽(yáng)能電池將成為未來(lái)重要替代能源。柔性襯底薄膜太陽(yáng)能電池作為太陽(yáng)電池的第三代產(chǎn)品,由于其具有重量輕、可折疊、不易破碎、并具有較高的質(zhì)量比、功率等特點(diǎn),因此許多公司、科研單位競(jìng)相開(kāi)始研究與開(kāi)發(fā)。以前,柔性薄膜太陽(yáng)能電池主要以高分子聚合物聚酰亞胺為襯底,但是聚合物襯底的低熔點(diǎn)及易老化等問(wèn)題限制了電池的使用。 進(jìn)而開(kāi)發(fā)了用不銹鋼帶作為太陽(yáng)能電池的襯底,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能薄膜材料卷對(duì)卷自動(dòng)化制造工藝,便于大面積連續(xù)生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本的潛力很大,具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。眾所周知,不論是不銹鋼帶還是板材,在鑄造、鍛造、熱軋、冷軋及熱處理等加工后,其表面都會(huì)留下頑固油漬及油污,如處理不當(dāng)將直接影響產(chǎn)品的后續(xù)工藝及產(chǎn)品的質(zhì)量。作為薄膜太陽(yáng)能電池襯底的不銹鋼帶的表面清潔處理尤為重要,將直接關(guān)系到太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率、開(kāi)放電壓、短路電流。目前市場(chǎng)上主要有以下兩種方法清洗不銹鋼帶表面一種是采用洗潔精洗滌,然后清水沖洗,這種清洗方法顯然不符合半導(dǎo)體工藝要求;另一種采用強(qiáng)氧化性的過(guò)硫酸鹽、 過(guò)氧化物、高錳酸鉀、重絡(luò)酸鉀、或強(qiáng)酸性的硫酸、鹽酸、氫氟酸、硫酸與氫氟酸的混合液、或強(qiáng)堿性的氫氧化鈉等溶液作為清洗不銹鋼帶表面,這種方法不僅對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染,而且使不銹鋼帶表面原有的氧化膜不連續(xù)、不完整、黑白斑等缺陷,從而導(dǎo)致不銹鋼帶表面在進(jìn)行磁控濺射時(shí),得到的膜層的附著力低下,直接影響鍍膜組件的致密度及使用效^ ο
發(fā)明內(nèi)容
基于上述已有清洗方法存在的缺陷,本發(fā)明的目的是要提出一種用于薄膜太陽(yáng)能電池不銹鋼襯底的表面清洗劑及清洗方法。表面清洗劑的配制按原料重量百分比配制十二烷基硫酸鈉1. 5 4. 5wt%、乙醇10 50wt%、異丙醇 2. 0 4. 0wt%、三乙醇胺 0. 5 8. Owt0P-100. 1 2wt%、丙酮 1. 0 5.
酸鈉0. 5 3. 0Wt%、其余為去離子水。按上述原料重量百分比稱(chēng)取,將其投入燒杯內(nèi),燒杯放在帶有數(shù)顯恒溫水浴攪拌裝置中,水浴溫度為40 80°C、攪拌速度為400 1000轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時(shí)間為10 30分鐘,得到本發(fā)明的表面清洗劑。清洗方法將上述配制好的表面清洗劑注入高壓噴淋裝置內(nèi),高壓噴淋不銹鋼帶表面,時(shí)間為2 5分鐘,且使被噴淋的不銹鋼帶在空氣中靜止放置8 12分鐘,隨后將其放入超聲清冼裝置的去離子水中,采用頻率為20 40KHz超聲波震蕩10 40分鐘后取出被清洗不銹鋼帶,即完成整個(gè)清洗工藝過(guò)程,最后將清冼后的不銹鋼帶在40 80°C真空烘箱中干燥 20 30分鐘,即得到光亮不銹鋼帶。本發(fā)明所述陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉,具有良好的乳化、滲透、去污、發(fā)泡和分散性能,清洗速度快和效果明顯;采用所述的揮發(fā)性大的乙醇、異丙醇作為助表面活性劑,有利于表面活性劑的溶劑達(dá)到良好的助洗效果,清洗后不銹鋼帶表面不會(huì)留下水印跡;所述除油劑三乙醇胺具有好的潤(rùn)濕、乳化、滲透、分散能力,使油污在金屬表面的附著力減弱、脫離而進(jìn)入洗液,從而達(dá)到去除油污、潔凈表面的目的;所述丙酮作為助劑,可以減少條紋;所述乳化劑為0P-10,具有良好的潤(rùn)濕乳化作用;所述碳酸鈉是清洗劑常見(jiàn)的堿性鹽,其是表面活性劑非常好的表面載體。以上所給出的組分和各組分的重量百分比是最佳的,它們具有優(yōu)良的性能互補(bǔ)增效功能。本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)摒棄了強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿等方法來(lái)除不銹鋼帶表面油垢等雜質(zhì),本發(fā)明所述的清洗劑,能夠?qū)崿F(xiàn)弱堿性條件下除去不銹鋼帶表面頑固油漬、油污及粉塵等,清洗效果好。在超聲波振蕩條件下,可徹底去除油污、拋光蠟,不銹鋼帶表面清潔度達(dá)到真空磁控濺射鍍膜的要求。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例1表面清洗劑的配制將十二烷基硫酸鈉0. 5wt %、乙醇IOwt %、異丙醇2. Owt %、三乙醇胺0. 5wt %、 0P-100. lwt%、丙酮1. Owt^和碳酸鈉0. 5wt%放入帶有數(shù)顯恒溫水浴攪拌裝置的燒杯里, 其余為去離子水,攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘,水浴溫度為60°C,持續(xù)攪拌10分鐘即可得到本實(shí)施例的清洗劑。清洗方法將清洗劑注入高壓噴淋裝置內(nèi),高壓噴淋不銹鋼帶表面,時(shí)間為5分鐘,然后將不銹鋼帶在空氣中靜止放置10分鐘;隨后將其放入超聲清冼裝置的去離子水中,采用30KHZ 超聲波震蕩清冼30分鐘后取出;最后將清冼后的不銹鋼帶在40°C真空烘箱干燥30分鐘, 即得到光亮不銹鋼帶。實(shí)施例2表面清洗劑的配制將十二烷基硫酸鈉1.0襯%、乙醇20襯%、異丙醇2.5襯%、三乙醇胺1.0wt%、 0P-100. 5wt%、丙酮2. Owt^和碳酸鈉1. 放入帶有數(shù)顯恒溫水浴攪拌裝置的燒杯里, 其余為去離子水,攪拌速度為400轉(zhuǎn)/分鐘,水浴溫度為80°C,持續(xù)攪拌20分鐘即可得到本實(shí)施例的表面清洗劑。清洗方法將表面清洗劑注入高壓噴淋裝置內(nèi),高壓噴淋不銹鋼帶表面,時(shí)間為5分鐘,然
4后將不銹鋼帶在空氣中靜止放置8分鐘;隨后將其放入超聲清冼裝置的去離子水中,采用 20KHz超聲波震蕩清冼40分鐘后取出;最后將清冼后的不銹鋼帶在50°C真空烘箱干燥30 分鐘,即得到光亮不銹鋼帶。實(shí)施例3清洗劑的配制將十二烷基硫酸鈉2. Owt %、乙醇30wt %、異丙醇2. 5wt %、三乙醇胺2. Owt %、 0P-101. 5wt%、丙酮3. 和碳酸鈉2. 放入帶有數(shù)顯恒溫水浴攪拌裝置的燒杯里, 其余為去離子水,攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分鐘,水浴溫度為60°C,持續(xù)攪拌15分鐘即可得到本實(shí)施例的清洗劑。清洗方法將清洗劑注入高壓噴淋裝置內(nèi),高壓噴淋不銹鋼帶表面,時(shí)間為4分鐘,然后將不銹鋼帶在空氣中靜止放置8分鐘;隨后將其放入超聲清冼裝置的去離子水中,采用30KHz超聲波震蕩清冼35分鐘后取出;最后將清冼后的不銹鋼帶在60°C真空烘箱干燥30分鐘,即得到光亮不銹鋼帶。實(shí)施例4清洗劑的配制將十二烷基硫酸鈉3. Owt %、乙醇40wt %、異丙醇3. 5wt %、三乙醇胺3. Owt %、 0P-101. 5wt%、丙酮4. 和碳酸鈉2. 5wt%放入帶有數(shù)顯恒溫水浴攪拌裝置的燒杯里, 其余為去離子水,攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分鐘,水浴溫度為40°C,持續(xù)攪拌10分鐘即可得到本實(shí)施例的清洗劑。清洗方法將清洗劑注入高壓噴淋裝置內(nèi),高壓噴淋不銹鋼帶表面,時(shí)間為3分鐘,然后將不銹鋼帶在空氣中靜止放置9分鐘;隨后將其放入超聲清冼裝置的去離子水中,采用40KHz超聲波震蕩清冼30分鐘后取出;最后將清冼后的不銹鋼帶在60°C真空烘箱干燥30分鐘,即得到光亮不銹鋼帶。實(shí)施例5清洗劑的配制將十二烷基硫酸鈉3. 5wt %、乙醇40wt %、異丙醇4. Owt %、三乙醇胺5. Owt %、 0P-101. 5wt%、丙酮5. 和碳酸鈉3. 放入帶有數(shù)顯恒溫水浴攪拌裝置的燒杯里, 其余為去離子水,攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘,水浴溫度為60°C,持續(xù)攪拌30分鐘即可得到本實(shí)施例的清洗劑。清洗方法將清洗劑注入高壓噴淋裝置內(nèi),高壓噴淋不銹鋼帶表面,時(shí)間為3分鐘,然后將不銹鋼帶在空氣中靜止放置10分鐘;隨后將其放入超聲清冼裝置的去離子水中,采用40KHZ 超聲波震蕩清冼25分鐘后取出;最后將清冼后的不銹鋼帶在70°C真空烘箱干燥25分鐘, 即得到光亮不銹鋼帶。實(shí)施例6清洗劑的配制將十二烷基硫酸鈉4. Owt %、乙醇50wt %、異丙醇4. Owt %、三乙醇胺6. Owt %、0P-102. 0Wt%、丙酮5. Owt %和碳酸鈉3. Owt %放入帶有數(shù)顯恒溫水浴攪拌裝置的燒杯里, 其余為去離子水,攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分鐘,水浴溫度為60°C,持續(xù)攪拌10分鐘即可得到本實(shí)施例的清洗劑。清洗方法將清洗劑注入高壓噴淋裝置內(nèi),高壓噴淋不銹鋼帶表面,時(shí)間為2分鐘,然后將不銹鋼帶在空氣中靜止放置11分鐘;隨后將其放入超聲清冼裝置的去離子水中,采用40KHZ 超聲波震蕩清冼20分鐘后取出;最后將清冼后的不銹鋼帶在80°C真空烘箱干燥25分鐘, 即得到光亮不銹鋼帶。實(shí)施例7清洗劑的配制將十二烷基硫酸鈉4. Owt %、乙醇50wt %、異丙醇3. Owt %、三乙醇胺6. Owt %、 0P-101. 5wt%、丙酮5. 和碳酸鈉2. 放入帶有數(shù)顯恒溫水浴攪拌裝置的燒杯里, 其余為去離子水,攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘,水浴溫度為40°C,持續(xù)攪拌30分鐘即可得到本實(shí)施例的清洗劑。清洗方法將清洗劑注入高壓噴淋裝置內(nèi),高壓噴淋不銹鋼帶表面,時(shí)間為2分鐘,然后將不銹鋼帶在空氣中靜止放置12分鐘;隨后將其放入超聲清冼裝置的去離子水中,采用40KHz 超聲波震蕩清冼15分鐘后取出;最后將清冼后的不銹鋼帶在80°C真空烘箱干燥20分鐘, 即得到光亮不銹鋼帶。
權(quán)利要求
1.一種用于薄膜太陽(yáng)能電池不銹鋼襯底的表面清洗劑,其特征在于配制步驟如下按原料重量百分比配制十二烷基硫酸鈉1. 5 4. 5wt%、乙醇10 50wt%、異丙醇 2. 0 4. 0wt%、三乙醇胺 0. 5 8. Owt0P-10 0. 1 2wt%、丙酮 1. 0 5. 0wt%、碳酸鈉0. 5 3. Owt%、其余為去離子水;按上述原料重量百分比稱(chēng)取,將其投入燒杯內(nèi),燒杯放在帶有數(shù)顯恒溫水浴攪拌裝置中,水浴溫度為40 80°C、攪拌速度為400 1000轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時(shí)間為10 30分鐘,得到本發(fā)明的表面清洗劑。
2.利用權(quán)利要求1的一種用于薄膜太陽(yáng)能電池不銹鋼襯底的表面清洗劑的清洗方法, 其特征在于步驟如下將上述配制好的表面清洗劑注入高壓噴淋裝置內(nèi),高壓噴淋不銹鋼帶表面,時(shí)間為 2 5分鐘,且使被噴淋的不銹鋼帶在空氣中靜止放置8 12分鐘,隨后將其放入超聲清冼裝置的去離子水中,采用頻率為20 40KHz超聲波震蕩10 40分鐘后取出被清洗不銹鋼帶,最后將清冼后的不銹鋼帶在40 80°C真空烘箱中干燥20 30分鐘,即得到光亮不銹鋼帶。
全文摘要
本發(fā)明所公開(kāi)了一種用于薄膜太陽(yáng)能電池不銹鋼襯底的表面清洗劑及清洗方法,清洗劑由陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉、助表面活性劑乙醇和異丙醇、除油劑三乙醇胺、乳化劑OP-10、丙酮、碳酸鈉和去離子水配制而成。清洗方法采用高壓噴淋和超聲波震蕩清洗。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于不銹鋼帶在加工成型過(guò)程中以及其長(zhǎng)期暴露在空氣中其表面都會(huì)被污染顆粒黏附,從而會(huì)形成難以去除的污垢。采用本發(fā)明的陰離子表面活性劑,降低了不銹鋼帶的表面張力,使污染物容易從表面清除掉;采用不含金屬離子的絡(luò)合劑,對(duì)金屬離子有極強(qiáng)的絡(luò)合作用,提高了去污效果;同時(shí)清洗劑配制工藝簡(jiǎn)單,成本低,無(wú)毒,不易燃,可重復(fù)使用數(shù)次,安全環(huán)保等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23G1/00GK102418102SQ20111040497
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者左少華, 康大平, 楊立紅, 梅偉芳, 褚君浩, 陳業(yè)建, 陶加華, 黎維中 申請(qǐng)人:上海太陽(yáng)能電池研究與發(fā)展中心, 蒙自礦冶有限責(zé)任公司