[发明专利]一种环保高效硅片制绒剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅片制绒技术，具体涉及一种环保高效硅片制绒剂及其制备方法。

背景技术

制绒是太阳能电池生产工艺流程中的重要工序，利用低浓度碱性腐蚀液对单晶硅的各向异性腐蚀原理，在硅片表面形成“金字塔”结构，降低硅片表面的反射率，增加光的吸收，降低反射率，提高太阳能电池的转化效率。目前，常规制绒工艺一般采用氢氧化钠或氢氧化钾，并添加适当异丙醇和硅酸钠的混合溶液进行制绒。现有制绒液使用的异丙醇等成分挥发量大，环保性差，并且使用寿命短，化学品消耗量大，反应可控性低，制绒重复性差，直接影响产品质量。而且，普通的制绒液普遍存在制绒时间较长的问题，无法实现快速高效制绒，生产效率较低。为了解决上述问题，需要开发新的制绒液，提高绒面均匀性，改善制绒效果，提高太阳能电池片的转换效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保高效硅片制绒剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种环保高效硅片制绒剂，其是由下述重量份的原料制得：

氢氧化钠1.5-2.5，椰油酰基甲基牛磺酸钠0.5-1，蓖麻油聚氧乙烯醚0.3-0.5，羟基亚乙基二膦酸0.2-0.4，聚丙烯酸钠1-2，油酸钠0.3-0.5，硅酸钠0.3-0.5，制绒调节剂5-10，水100-150；

其中制绒调节剂由下列重量份的原料制成：苯乙烯3-5，甲基丙烯酸甲酯2-4，聚乙烯醇2-4，玉米淀粉1-2，过硫酸钾0.1-0.2，平平加0.5-1，水80-100；制绒调节剂的制备方法是先将聚乙烯醇和玉米淀粉加入1/2-2/3量的水中50-60℃搅拌1-2h，再加入平平加1000-1500r/min搅拌5-10min，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和过硫酸钾混合均匀并加热到85-95℃反应0.5-1h，最后加入剩余的水，搅拌均匀后冷却，即得。

一种环保高效硅片制绒剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将氢氧化钠加入水中完全溶解，再加入羟基亚乙基二膦酸50-60℃搅拌0.5-1h，然后加入聚丙烯酸钠和硅酸钠同样条件下搅拌1-2h，冷却后过滤，得滤液；

（2）将椰油酰基甲基牛磺酸钠、蓖麻油聚氧乙烯醚和油酸钠加入（1）中的滤液中60-80℃、500-1000r/min搅拌10-15min，冷却后加入其余原料搅拌均匀，即得环保高效硅片制绒剂。

本发明的优点是：

本发明引入制绒添加剂，与硅片表面产生吸附作用，提高成核密度，增加反应的各向异性，有利于改善绒面金字塔外形，形成密度大、均匀可控的绒面，提高制绒效率；同时，通过其余原料复配产生协同作用，既能控制硅片在碱液中的腐蚀速度，改善制绒工艺的稳定性，有效提高电池片的转换效率，减少制绒时间，提高生产效率，又能减少化学品的用量，可降解性能良好，不对环境产生污染，降低了生产成本和废水处理成本，绿色环保，质量稳定，具有良好的社会效益和环保效益。

具体实施方式

本发明非限定实施例如下：

一种环保高效硅片制绒剂，由下列重量(kg)的组分原料制备而成：

氢氧化钠2.5，椰油酰基甲基牛磺酸钠1，蓖麻油聚氧乙烯醚0.5，羟基亚乙基二膦酸0.4，聚丙烯酸钠2，油酸钠0.5，硅酸钠0.5，制绒调节剂10，水150；

其中制绒调节剂由下列重量(kg)的组分原料制成：苯乙烯3，甲基丙烯酸甲酯2，聚乙烯醇2，玉米淀粉1，过硫酸钾0.1，平平加0.5，水80；制绒调节剂的制备方法是先将聚乙烯醇和玉米淀粉加入1/2量的水中60℃搅拌1h，再加入平平加1000r/min搅拌5min，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和过硫酸钾混合均匀并加热到85℃反应0.5h，最后加入剩余的水，搅拌均匀后冷却，即得。

环保高效硅片制绒剂的制备方法包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将氢氧化钠加入水中完全溶解，再加入羟基亚乙基二膦酸60℃搅拌1h，然后加入聚丙烯酸钠和硅酸钠同样条件下搅拌2h，冷却后过滤，得滤液；

（2）将椰油酰基甲基牛磺酸钠、蓖麻油聚氧乙烯醚和油酸钠加入（1）中的滤液中80℃、1000r/min搅拌15min，冷却后加入其余原料搅拌均匀，即得环保高效硅片制绒剂。

将单晶硅片浸在上述得到的硅片制绒剂中，在85℃条件下制绒，制绒时间为20min，得到的硅片表面形成尺寸均匀的绒面结构，经检测金字塔的平均尺寸在1.5-3μm，反射率为9.7%。