本发明涉及管式pecvd技术领域，尤其是涉及一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法。
背景技术：
太阳能电池片分为晶硅类和非晶硅类，其中晶硅类电池片又可以分为单晶电池片和多晶电池片。太阳能电池片的生产工艺流程为：硅片检测→表面制绒及酸洗→扩散制pn结→去磷硅玻璃→等离子刻蚀及酸洗→pecvd镀减反射膜→丝网印刷正负电极→快速烧结等。
上述其中，pecvd镀减反射膜：抛光硅表面的反射率为35％，为了减少表面反射，提高电池的转换效率，需要沉积一层氮化硅减反射膜；工业生产中常采用pecvd设备制备减反射膜；pecvd即等离子增强型化学气相沉积，它的技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体sih4和nh3，温度约为430℃，气压约为20pa，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜即氮化硅薄膜；一般情况下，使用这种等离子增强型化学气相沉积方法沉积的薄膜厚度在70nm左右，这样厚度的薄膜具有光学的功能性，利用薄膜干涉原理，可以使光的反射大为减少，电池的短路电流和输出就有很大增加，效率也有相当的提高。pecvd是借助微波或射频等使含有薄膜成分原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜，为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应。
管式pecvd系统：即使用像扩散炉管一样的石英管作为沉积腔室，使用电阻炉作为加热体，将一个可以放置多片硅片的石墨舟插进石英管中进行等离子增强型化学气相沉积。
石墨舟经过多次镀膜使用后，工艺膜层不仅会附着在产品硅片上，同时也会附着在作为载具的石墨舟上。石墨舟上附着的杂质主要是：sinx:h和alox。以sinx:h为例，正常的sinx的si/n的比例是0.75，即si3n4。但是pecvd沉积氮化硅的化学计量比会随工艺不同而变化，si/n的比率会随着工艺不同而变化，一般在0.75-2左右。除了si和n以外，pecvd的氮化硅一般还包含一定比例的h原子，即sinx:h。
pecvd处理完成后，作为载体的石墨舟上会附着杂质，需要对石墨舟进行清洁。石墨舟清洁效率的高低和清洁效果的好坏，相当大程度地影响了管式pecvd系统的生产效率和镀膜的好坏，如果清洁方法不当，不仅浪费太多的生产时间，清洁效果也不好，在生产镀膜时，膜层厚度难以控制，色差比例增大，严重影响生产效率和效益。
目前国内普遍使用hf酸液体浸泡的方式对石墨舟进行清洗，然后再用纯水冲洗，然后再风干和烤箱烘干，环节非常多，清洗时间非常长，首先将石墨舟整个浸泡在装有hf酸的槽内6小时左右，然后用去离子纯水漂洗2小时，然后在烘箱烘干6—8小时，一个酸洗槽仅可同时处理4个石墨舟，效率低下，且氢氟酸对环境和人体都有害,且使用一段时间后产生的废hf酸的回收处理的难度比较大。
因此，如何更环保且更高效地对石墨舟进行清洁，除去石墨舟表面的杂质，提高清洁效率和清洁效果，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法，包括以下依次进行的步骤：
1)将石墨舟放入真空烧结炉中，摆放整齐以用于同时烧结多个石墨舟；
2)真空烧结炉开始抽真空，控制当真空烧结炉内为冷态时的炉内真空度≤0.1pa，当真空烧结炉内为热态时的炉内真空度≤10pa，将真空烧结炉的炉腔温度升至1350℃～1500℃，然后在1350℃～1500℃保温0.5h～1.5h，进行真空烧结，真空烧结过程中石墨舟上附着的杂质变成气体与石墨舟分离，杂质变成的气体被真空泵抽走输送至尾气处理系统进行尾气净化处理；
3)保温时间结束后，断电停止真空烧结炉的加热，使得石墨舟随炉降温至200℃～300℃；
4)开炉取出石墨舟，然后在常温环境中将石墨舟冷却到常温状态以备下一次pecvd使用。
优选的，步骤2)中，控制当真空烧结炉内的炉腔温度为-30℃～50℃时，炉内真空度≤0.1pa；
控制当真空烧结炉内的炉腔温度为50℃～1550℃时，炉内真空度≤10pa。
优选的，步骤2)中，真空烧结炉的炉腔温度的升温与保温过程为：首先经过120min升温至600℃，然后在600℃保温10min；然后经过120min升温至1100℃，然后在1100℃保温10min；然后经过120min升温至1350℃～1500℃，然后在1350℃～1500℃保温0.5h～1.5h。
本申请提供了一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法，将带有杂质的石墨舟放入真空烧结炉内进行真空高温烧结，真空烧结过程中石墨舟上附着的杂质变成气体与石墨舟分离，杂质变成的气体被真空泵抽走输送至尾气处理系统进行尾气净化处理，从而除去石墨舟表面的异物薄膜等杂质；
本清洁方法的工作原理：利用真空高温烧结，将石墨舟上附着的氧化铝和氮化硅杂质气化分离出去，其中，氮化硅的气化分离温度为1350℃，氧化铝的气化分离温度为1400℃，然后将杂质变成的气体通过真空泵组输送至尾气处理系统，尾气处理系统将废气处理干净后外排至大气中，且石墨舟本身耐高温，真空高温烧结不会对石墨舟的性能产生影响，且真空环境不会对石墨舟造成氧化烧损；
本清洁方法将清洁过程简化为在真空烧结炉里进行清洁，石墨舟在真空烧结炉中高温清洁完成后即可直接使用，一台真空烧结炉最多可同时处理8个石墨舟，本清洁方法在单位时间内清洁石墨舟的数量比hf酸清洗石墨舟的数量扩大了33％；
本申请可以在较短的时间内将石墨舟清洁干净，整个过程中没有化学制剂参与，无污染隐患，减少了工厂环保压力，对操作人员没有伤害，提高了清洁效率和清洁效果；
在整个清洁过程中，无须拆解石墨舟，避免了拆解过程中对石墨舟的损伤；
与现有的氢氟酸的清洗方法相比，本发明的优势在于：处理环节少，清洁时间短，生产效率更高；无hf酸等化学制剂的使用，对环境无任何危害，也不会伤害操作人员的健康，不会产生废hf酸，也无需对废hf酸进行无害化回收处理。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本申请提供了一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法，包括以下依次进行的步骤：
1)将石墨舟放入真空烧结炉中，摆放整齐以用于同时烧结多个石墨舟；
2)真空烧结炉开始抽真空，控制当真空烧结炉内为冷态时的炉内真空度≤0.1pa，当真空烧结炉内为热态时的炉内真空度≤10pa，将真空烧结炉的炉腔温度升至1350℃～1500℃，然后在1350℃～1500℃保温0.5h～1.5h，进行真空烧结，真空烧结过程中石墨舟上附着的杂质变成气体与石墨舟分离，杂质变成的气体被真空泵抽走输送至尾气处理系统进行尾气净化处理；
3)保温时间结束后，断电停止真空烧结炉的加热，使得石墨舟随炉降温至200℃～300℃；
4)开炉取出石墨舟，然后在常温环境中将石墨舟冷却到常温状态以备下一次pecvd使用。
在本申请的一个实施例中，步骤2)中，控制当真空烧结炉内的炉腔温度为-30℃～50℃时，炉内真空度≤0.1pa；
控制当真空烧结炉内的炉腔温度为50℃～1550℃时，炉内真空度≤10pa。
在本申请的一个实施例中，步骤2)中，真空烧结炉的炉腔温度的升温与保温过程为：首先经过120min升温至600℃，然后在600℃保温10min；然后经过120min升温至1100℃，然后在1100℃保温10min；然后经过120min升温至1350℃～1500℃，然后在1350℃～1500℃保温0.5h～1.5h。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法，包括以下依次进行的步骤：
1)将石墨舟放入真空烧结炉中，摆放整齐以用于同时烧结多个石墨舟；
2)真空烧结炉开始抽真空与加热，进行真空烧结；
步骤2)中，控制当真空烧结炉内的炉腔温度为-30℃～50℃时，炉内真空度≤0.1pa；
控制当真空烧结炉内的炉腔温度为50℃～1550℃时，炉内真空度≤10pa；
真空烧结炉的炉腔温度的升温与保温过程为：首先经过120min升温至600℃，然后在600℃保温10min，然后经过120min升温至1100℃，然后在1100℃保温10min，然后经过120min升温至1450℃，然后在1450℃保温1h；
真空烧结过程中石墨舟上附着的杂质变成气体与石墨舟分离，杂质变成的气体被真空泵抽走输送至尾气处理系统进行尾气净化处理；
3)保温时间结束后，断电停止真空烧结炉的加热，使得石墨舟随炉降温至200℃～300℃；
4)开炉取出石墨舟，然后在常温环境中将石墨舟冷却到常温状态以备下一次pecvd使用。
经检测，本实施例1在较短的时间内将石墨舟清洁干净，整个过程中没有化学制剂参与，无环境污染隐患，减少了工厂环保压力，对操作人员没有伤害，提高了清洁效率和清洁效果；在整个清洁过程中，无须拆解石墨舟，避免了拆解过程中对石墨舟的损伤。与现有的氢氟酸的清洗方法相比，本发明的优势在于：处理环节少，清洁时间短，生产效率更高；无hf酸等化学制剂的使用，对环境无任何危害，也不会伤害操作人员的健康。
实施例2
一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法，包括以下依次进行的步骤：
1)将石墨舟放入真空烧结炉中，摆放整齐以用于同时烧结多个石墨舟；
2)真空烧结炉开始抽真空与加热，进行真空烧结；
步骤2)中，控制当真空烧结炉内的炉腔温度为-30℃～50℃时，炉内真空度≤0.1pa；
控制当真空烧结炉内的炉腔温度为50℃～1550℃时，炉内真空度≤10pa；
真空烧结炉的炉腔温度的升温与保温过程为：首先经过120min升温至600℃，然后在600℃保温10min，然后经过120min升温至1100℃，然后在1100℃保温10min，然后经过120min升温至1350℃，然后在1350℃保温1h；
真空烧结过程中石墨舟上附着的杂质变成气体与石墨舟分离，杂质变成的气体被真空泵抽走输送至尾气处理系统进行尾气净化处理；
3)保温时间结束后，断电停止真空烧结炉的加热，使得石墨舟随炉降温至200℃～300℃；
4)开炉取出石墨舟，然后在常温环境中将石墨舟冷却到常温状态以备下一次pecvd使用。
经检测，本实施例2在较短的时间内将石墨舟清洁干净，整个过程中没有化学制剂参与，无环境污染隐患，减少了工厂环保压力，对操作人员没有伤害，提高了清洁效率和清洁效果；在整个清洁过程中，无须拆解石墨舟，避免了拆解过程中对石墨舟的损伤。与现有的氢氟酸的清洗方法相比，本发明的优势在于：处理环节少，清洁时间短，生产效率更高；无hf酸等化学制剂的使用，对环境无任何危害，也不会伤害操作人员的健康。
实施例3
一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法，包括以下依次进行的步骤：
1)将石墨舟放入真空烧结炉中，摆放整齐以用于同时烧结多个石墨舟；
2)真空烧结炉开始抽真空与加热，进行真空烧结；
步骤2)中，控制当真空烧结炉内的炉腔温度为-30℃～50℃时，炉内真空度≤0.1pa；
控制当真空烧结炉内的炉腔温度为50℃～1550℃时，炉内真空度≤10pa；
真空烧结炉的炉腔温度的升温与保温过程为：首先经过120min升温至600℃，然后在600℃保温10min，然后经过120min升温至1100℃，然后在1100℃保温10min，然后经过120min升温至1400℃，然后在1400℃保温1h；
真空烧结过程中石墨舟上附着的杂质变成气体与石墨舟分离，杂质变成的气体被真空泵抽走输送至尾气处理系统进行尾气净化处理；
3)保温时间结束后，断电停止真空烧结炉的加热，使得石墨舟随炉降温至200℃～300℃；
4)开炉取出石墨舟，然后在常温环境中将石墨舟冷却到常温状态以备下一次pecvd使用。
经检测，本实施例3在较短的时间内将石墨舟清洁干净，整个过程中没有化学制剂参与，无环境污染隐患，减少了工厂环保压力，对操作人员没有伤害，提高了清洁效率和清洁效果；在整个清洁过程中，无须拆解石墨舟，避免了拆解过程中对石墨舟的损伤。与现有的氢氟酸的清洗方法相比，本发明的优势在于：处理环节少，清洁时间短，生产效率更高；无hf酸等化学制剂的使用，对环境无任何危害，也不会伤害操作人员的健康。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
1.一种用于制造太阳能电池片的石墨舟的清洁方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：
1)将石墨舟放入真空烧结炉中，摆放整齐以用于同时烧结多个石墨舟；
2)真空烧结炉开始抽真空，控制当真空烧结炉内为冷态时的炉内真空度≤0.1pa，当真空烧结炉内为热态时的炉内真空度≤10pa，将真空烧结炉的炉腔温度升至1350℃～1500℃，然后在1350℃～1500℃保温0.5h～1.5h，进行真空烧结，真空烧结过程中石墨舟上附着的杂质变成气体与石墨舟分离，杂质变成的气体被真空泵抽走输送至尾气处理系统进行尾气净化处理；
3)保温时间结束后，断电停止真空烧结炉的加热，使得石墨舟随炉降温至200℃～300℃；
4)开炉取出石墨舟，然后在常温环境中将石墨舟冷却到常温状态以备下一次pecvd使用。
2.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，步骤2)中，控制当真空烧结炉内的炉腔温度为-30℃～50℃时，炉内真空度≤0.1pa；
控制当真空烧结炉内的炉腔温度为50℃～1550℃时，炉内真空度≤10pa。
3.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，步骤2)中，真空烧结炉的炉腔温度的升温与保温过程为：首先经过120min升温至600℃，然后在600℃保温10min；然后经过120min升温至1100℃，然后在1100℃保温10min；然后经过120min升温至1350℃～1500℃，然后在1350℃～1500℃保温0.5h～1.5h。
技术总结