當前，我國光伏產業發展迅速，我國的太陽能電池年生產量在全球排名第一。太陽能硅片的清潔程度對太陽能電池的繼續發展有著很大的影響，所以人們對太陽能硅片清洗的方法提出了更苛刻的要求。太陽能硅片在經過切片、倒角、研磨、拋光等加工過程中，表面會受到不同程度的污染，比如顆粒、金屬離子以及有機物。如果沒有處理好這些污染的話，器件性能會受到很大程度的影響。目前，制造總損失的一半是因為硅片清洗不當引起的器件失效。因此，人們對太陽能硅片清洗技術的研究在不斷的深入。本文將對硅片表面污染類型進行簡單的介紹，在此基礎上闡述幾種常用的太陽能硅片清洗方法及其最新發展方向。
1、硅片加工表面污染類型
硅片污染發生的概率比較大，因為在硅片加工過程中，不可能做到無污染的程度。污染途徑可能來源于大氣、水、使用的化學試劑、人以及加工過程中。污染物可以分為以下幾種類型:顆粒、有機物和金屬。
1）顆粒:顆粒的類型主要是一些聚合物、光致抗蝕劑等；
2）有機物:它可以有很多種存在方式,如潤滑油、松香、蠟等。如果這些物質沒有得到有效清洗的話，后面的加工過程會受到很大影響；
3）金屬:它在硅片上主要以共價鍵、范德華引力和電子轉移等三種形式存在。金屬的存在會破壞掉氧化層,導致霧狀缺陷或微結構缺陷。
2、太陽能硅片清洗常用的幾種方法
2.1、RCA清洗法
RCA清洗法是一種典型濕式化學清洗，雖然發明的時間比較早，當時的科技沒有現在發達，但它在各種清洗方法中仍占重要地位。RCA清洗在清除有機表面膜、粒子和金屬等污染物時十分有效，這也是為什么它能夠得到廣泛的應用。但該清洗方法也存在很多缺點:比如清洗過程中要用到大量的不同的化學試劑，對環境污染比較嚴重；又因為清洗過程主要是在高溫環境下，這就需要用到很多的液體化學品和水；同時為了抑制化學試劑的蒸發，需要用到大量的空氣；化學試劑的使用會加大硅片的粗糙度。所以，耗用化學品大、排放量大和污染環境已經制約了RCA清洗法的繼續應用，需要改進或者采用其它清洗方法。
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。清洗過程中，先把硅片放在槽內的液體中，然后利用槽底的超聲振子工作，把能量傳遞給液體，并以聲波波前的形式通過液體。當振動比較強的時候，液體會被撕開，從而產生很多氣泡，叫做空穴泡。這些泡就是超聲波清洗的關鍵所在，它們儲存著清洗的能量，一旦這些泡碰到硅片表面，便會發生爆破，釋放出來的巨大能量就可以清洗硅片的表面。在清洗液中加入合適的表面活性劑，可以增加超聲波清洗效果。超聲波清洗有很多優點：清洗的速度快；清洗的效果比較好；能夠清洗各種復雜形狀的硅片表面；易于實現遙控和自動化。它的缺陷有以下幾個方面:清洗過程中要使用易揮發的有機溶劑，需要增加回收設備，增加了清洗的成本；超聲波對顆粒大小不同的污染物的清洗效果不一樣，顆粒尺寸越大，清洗效果越好，但是顆粒尺寸變小時，清洗效果不佳；清洗過程中用到的表面活性劑屬于有機物，當無機物被除去后，化學試劑本身的粒子被留下而產生污染；在空穴泡爆破的時候，巨大的能量會對硅片會造成在所難免的損傷。
2.3、氣相干洗法
氣相干洗時，先讓片子低速旋轉，再加大速度使片子干燥，這時，HF蒸汽可以很好的去除氧化膜玷污及金屬污染物。該方法對那些結構較深的部分，比如溝槽，能夠進行有效的清洗。對硅片表面的粒子的清洗效果也比較好，并且不會產生二次污染。雖然HF蒸汽可除去自然氧化物，但不能有效除去金屬沽污。
2.4、堿性清洗劑和雙氧水
該方法中，第一步，用酒精清洗太陽能硅片；第二步，依次用堿性清洗劑溶液和水對硅片進行清洗；第三步，依次用雙氧水和水對硅片進行清洗，最后可以獲得較干凈的太陽能硅片。在該方法中，堿性清洗劑溶液的作用是反應并溶解掉硅片表面的金屬粉末，然后用水清洗可以去除金屬粉末。雙氧水溶液的作用是氧化并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，從而得到比較干凈的太陽能硅片。該方法可以有效減少太陽能硅片表面殘留的金屬粉末和有機溶劑，將硅片清洗干凈。3太陽能硅片清洗最新發展
隨著科技的發展，太陽能硅片清洗的最新發展方向便是激光清洗法，該方法得到了行業人士的青睞。它的原理主要是瞬時熱膨脹機理。該清洗技的優點主要表現在以下幾個方面:
（1）激光清洗不是近距離直接進行的，它對那些以前難以清洗到的地方也能進行有效清洗；
（2）不用化學溶液，所以對環境的污染比較小；
（3）激光清洗不但可以選擇清洗材料表面不同的污染物，而且清洗過程中材料不會受到傷害；
（4）激光清洗的范圍比較廣，對不同類型的污染物都有用，而且清潔程度也挺高；
（5）激光清洗不僅能夠清洗大顆粒污染物，而且對微米級尺寸的污染微粒也能進行有效清洗；
（6）激光清洗所用的設備運行效率高，運行成本相對低，可以實現自動化操作。
當今太陽能硅片清洗的方法多種多樣，但每種方法都有各自的優缺點，企業可以結合實際需要進行選擇。太陽能硅片清洗的發展應向資源節約、清洗效率高和綠色環保等方向前進，比如現在流行的激光清洗法。這對環境保護和國民經濟可持續發展有著極其重要的作用和意義。
