[发明专利]单晶硅太阳能电池制绒液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及单晶硅太阳能电池制备领域，具体涉及单晶硅太阳能电池的制绒液及其制备方法。

背景技术

单晶硅制绒即将单晶硅片放入制绒液中，使硅片与制绒液中的碱发生化学反应，由于碱对单晶硅具有各向异性腐蚀特性，即在硅片的不同晶向上，碱的腐蚀速度不同，从而在硅片表面形成凹凸不平的状态，这就是所谓的金字塔状绒面。金字塔状绒面具有受光面积大，反射率低的特点，可增强硅片对太阳光的吸收，提高单晶硅太阳能电池的陷光效率，从而提高太阳能电池的光电转换效率。金字塔的尺寸大小和均匀度同时影响着太阳能电池的陷光效率，是制绒效果好坏的主要体现。

目前常用的制绒液主要由碱和异丙醇组成，具体制绒过程为在76～85℃温度下，碱与单晶硅片表面的硅发生化学反应，生成硅酸盐和氢气，而异丙醇的主要作用为通过添加量的不同来改变金字塔的尺寸大小。用该制绒液制绒形成的绒面，其金字塔的尺寸大小约为6～8μm，总体来说金字塔颗粒还是比较大。此外，反应生成的氢气会附着在金字塔表面，影响硅与碱的进一步反应，从而使生成的金字塔大小不均匀，异丙醇虽然可以利用其挥发性带走一部分氢气，但还不够彻底，所以金字塔的均匀度还是比较差。另外，我们知道异丙醇具有毒性，所以异丙醇的使用使后序污水处理成本增高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上现有技术问题的不足，提供一种单晶硅太阳能电池的制绒液，采用该制绒液能使单晶硅片制绒后形成的金字塔尺寸小，大小均匀，且后序污水处理成本低。

本发明所采用的技术方案为提供一种单晶硅太阳能电池制绒液，该制绒液包括碱、醛类物质、异丙醇和去离子水。碱与硅发生反应生成硅酸盐和氢气，醛类物质能与生成的氢气发生加成反应生成醇类，从而将附着于金字塔表面的氢气带走。所述每1L去离子水中：碱含量为10～20g，醛类物质含量为0.005～0.01L，异丙醇含量为0.02～0.04L。

所述制绒液还包括镍，镍为催化剂，催化醛类物质与氢气之间的加成反应。所述每1L去离子水中，镍含量为1～5g。

作为优选，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

作为优选，所述醛类物质为乙醛或丙醛。

与现有技术相比，本发明制绒液具有以下显著优点和有益效果：用该制绒液进行制绒所形成的绒面，其金字塔尺寸更加细小，约为3～5μm；制绒液中含有醛类物质，醛类物质能与制绒过程中产生的氢气发生加成反应生成醇类，利用该化学反应去除氢气较异丙醇去除氢气更加有效和彻底，使形成的金字塔大小更为均匀；而生成的醇类与异丙醇一样都含有羟基，具有与异丙醇类似的化学特性，所以在本发明中发挥作用的功能基团为羟基的时候，生成的醇类可以代替异丙醇发挥作用，从而减少了异丙醇的用量，这也相应降低了异丙醇的后序污水处理成本。

本发明所要解决的另一技术问题是，提供本发明制绒液的制备方法，用该方法制备的制绒液能使单晶硅片制绒后形成的金字塔尺寸小，大小均匀，且后序污水处理成本低。

该单晶硅太阳能电池制绒液的制备方法，包括以下步骤：

①在制绒槽内加入去离子水，控制去离子水的温度在76～85℃。

②加入碱，充分搅匀。

③加入醛类物质，充分搅匀。

④加入镍，充分搅匀。

⑤加入异丙醇，充分搅匀，得制绒液。

上述配制溶液的各组分为配方比例含量。

本发明制绒液的制备方法操作简单，可行性程度高，制备出的制绒液稳定性高、制绒效果好，能使制绒形成的绒面的金字塔尺寸在3～5μm左右，且大小均匀。

附图说明

图1所示的是实施例1得到的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片；

图2所示的是实施例2得到的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片；

图3所示的是实施例3得到的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。

实施例1：

采用如下步骤制备制绒液：在制绒槽内加入去离子水100L，控制去离子水的温度在80℃，加入氢氧化钠1000g，充分搅匀，加入乙醛500mL，充分搅匀，加入镍100g，充分搅匀，加入异丙醇3000mL，充分搅匀，得制绒液。

将5片125mm×125mm规格的硅片放入制绒槽内进行制绒，制绒温度80℃，制绒时间25min。

图1所示为所得的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片，从图中可以看到形成的金字塔尺寸较小，最大约为4.56μm，且大小比较均匀。

实施例2：