[发明专利]一种高沸点单晶硅片表面制绒添加剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高沸点单晶硅片表面制绒添加剂及其使用方法，属于太阳能电池生产技术领域。

背景技术

在晶硅太阳能电池片制备过程中，为了提高太阳能电池片的性能和效率，需要在硅片表面制作绒面，形成金字塔结构，使入射光的光程增加，增加了光的吸收，降低反射率，从而提高太阳能电池的转换效率。目前，工业化单晶硅电池片的生产中主要使用湿法腐蚀，在腐蚀液里面添加氢氧化钠和异丙醇，其工艺存在以下问题：①反应过程不好控制，很容易造成腐蚀过度，从而导致硅片的碎片率增加；②反应过程中随着硅酸钠的增加，制绒效果不稳定，成品率难以控制；③制绒工艺温度接近异丙醇沸点，随着反应的进行，会造成异丙醇的大量挥发，一方面由于异丙醇易燃且有毒，空气中异丙醇含量过高会产生安全隐患，同时也会对操作人员身体健康带来隐患；另一方面随着制绒液中异丙醇的减少，就需要分批次补加，大幅度增加了生产成本，同时由于补加的量很难控制，从而影响制绒效果；④制绒液中加入的异丙醇量过多，就会使废水的COD明显偏高，从而加重了对环境的污染，加大了废水的处理成本。

发明内容

为解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种高沸点单晶硅片表面制绒添加剂，在应用于单晶硅片制绒时，不需要使用传统工艺中的异丙醇或乙醇，可以获得优异的制绒效果，同时，添加剂沸点远高于制绒温度，生产过程中无挥发，后续添加量很小，能够大幅度降低生产成本，免除了使用异丙醇或者乙醇带来的环境污染以及对员工的危害；其组分中的海藻酸钠为高粘度物质，对金属有螯合作用，对硅片有清洁作用，且成本低廉，工艺简单，有较大的实际利用价值。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高沸点单晶硅片表面制绒添加剂，包括以下原料组分：

海藻酸钠、磷酸三钠、十二烷基硫酸钠、维生素C、碳酸丙烯酯和去离子水。

所述的高沸点单晶硅片表面制绒添加剂，按质量百分比计，包括以下原料组分：

海藻酸钠         0.01%-3%

磷酸三钠         0.01%-3%

十二烷基硫酸钠   0.001%-1%

维生素C          0.1%-2%

碳酸丙烯酯       0.1%-5%

和余量的去离子水。

一种高沸点单晶硅片表面制绒添加剂使用方法，为选取适量的添加剂，在添加剂中加入适量的碱性溶液，混合反应后，制成制绒液。

所述的碱性溶液为浓度1%-10%的氢氧化钠溶液。

所述的添加剂与碱性溶液的体积百分比为0.1-5:100。

所述的制绒液的温度为70℃-90℃。

单晶硅在制绒液中的反应时间为600s-1500s。

应用于大规模工业生产时，每批制绒后，可以根据绒面金字塔的情况，适量补加或不补加添加剂。

应用于大规模工业生产时，每批制绒后，可以根据绒面金字塔的情况，适量补加或不补加氢氧化钠溶液。

本发明的有益效果如下：

1、本发明的单晶硅无醇制绒添加剂，利用海藻酸钠的高粘度来控制反应速度，得到大小均匀金字塔绒面。

2、本发明添加剂的组分海藻酸钠对金属有螯合作用，对硅片有清洁作用，且成本低廉。

3、本发明的单晶硅无醇制绒添加剂使用方法，应用于单晶硅片制绒时，无需使用传统工艺中的异丙醇或乙醇，大幅度降低生产成本的同时，免除使用异丙醇或者乙醇带来的环境污染以及对员工的危害，有较大的实际利用价值。

附图说明

图1为实施例1中制得的单晶硅绒面的扫描电子显微镜图像；

图2为实施例1中制得到单晶硅绒面的反射率曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

配制无醇单晶制绒添加剂，将10g海藻酸钠，18g磷酸三钠，2g十二烷基硫酸钠，1.5g维生素C，25g碳酸丙烯酯溶解到1L去离子水中，得到无醇单晶制绒添加剂。将2000g氢氧化钠，1L无醇单晶制绒添加剂加入到100L去离子水中，得到制绒液。将制绒液升温到85℃，然后将太阳能电池用单晶硅片浸入制绒液中制绒，制绒时间为800s，所得的硅片经扫描电镜检测金字塔绒面大小为2-3μm，且大小均匀。

实施例2