[发明专利]一种低减重的单晶硅制绒添加剂及其应用

说明书

本发明涉及单晶硅表面处理领域，尤其涉及一种低减重的单晶硅制绒添加剂及其应用。所述的单晶硅制绒添加剂按照重量百分数计包括以下组分：多糖磺酸盐0.01～1%、脱泡分散剂0.1～3%、缓蚀剂0.01～1%、水溶性高分子保护剂0.05~0.5%、碱0.05～2%余量为水。将所述的制绒添加剂与碱溶液进行混合复配，得到低减重制绒腐蚀液。本发明克服了现有技术中存在的生产产能低，制绒硅片减重大，碱耗量高，使用寿命短等缺陷，具有降低硅片反射率，有效提高电池效率，减短制绒时间，提高单槽产能的优点；同时本发明适用于大尺寸和薄片化硅片的表面制绒，对于降低碱的消耗量以及延长单槽寿命等具有积极效果。

技术领域

本发明涉及单晶硅表面处理领域，尤其涉及一种低减重的单晶硅制绒添加剂及其应用。

背景技术

在太阳能电池的制造过程中，为了提高对太阳光的吸收，降低硅片表面的反射率，需要在硅片表面制作金字塔结构，从而使得太阳光在硅片表面进行多次反射和折射，最终得到更高效率的太阳能电池。

单晶电池片的效率增长越来越有限，为追求更低的电池片制造成本和更高的组件瓦数输出，硅片的薄片化和大尺寸硅片将会成为现下的发展方向。但薄片化和大尺寸硅片会带来更严重的碎片化问题，并且现有的金刚线切割技术会使得硅片线痕严重，损伤层少，造成制绒困难。

常规单晶硅片的湿法制绒一般采用氢氧化钠或氢氧化钾为腐蚀剂，并添加无醇制绒添加剂进行制绒。其缺点是：制绒工艺普遍存在硅片减重大，制绒时间长，对金刚线切割硅片制绒不均匀，产品使用寿命低等问题。

例如授权公告号为CN102877135B的一种用于单晶硅碱性环保型无醇制绒液的添加剂，其包含的组分为：重量百分比为0.05-1％的蛋白质，重量百分比为0.01-1％的洗涤剂，重量百分比为0.001％-0.003％的维生素、阿胶、茶多酚中取一种或它们的组合以及余量的水。采用该添加剂及使用方法后，与未加入添加剂时相比，可以降低制绒温度，不使用异丙醇，减短制绒时间，并且制绒效果有明显的提高。但是其仍然存在许多不足之处，例如其制绒时间较长，需要达到700～1500s，因而其制绒产能较低，同时制绒过程中硅片单片减重达到 0.4-0.6g，因而制绒过程中的减重过大，同时因为减重过大导致碱耗量相对较高，并且使得制绒液的寿命较短。

发明内容

本发明是为克服现有技术中存在的生产产能低，制绒硅片减重大，碱耗量高，使用寿命短等缺陷，提供了一种具有降低硅片反射率，提高电池效率，减短制绒时间，降低碱耗量，提高单槽寿命等优点的低减重的单晶硅制绒添加剂及其应用。

为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种低减重的单晶硅制绒添加剂，所述的单晶硅制绒添加剂按照重量百分数计包括以下组分：多糖磺酸盐0.01～1％、脱泡分散剂0.1～3％、缓蚀剂0.01～1％、水溶性高分子保护剂0.05～0.5％、碱0.05～2％余量为水。

本发明中的单晶硅制绒添加剂中的多糖磺酸盐能够有效的起到绒面优化和分散的作用，提供出绒中心，同时有效的分散硅片表面的碱，从而得到高密度、均匀性好的小金字塔结构，通过使用本发明，能够有效降低制绒后的硅片表面的反射率，从而能够进一步提升电池片的效率。同时为了各组分分散的更加均匀，帮助制绒过程中生成的氢气的脱除，添加脱泡分散剂有利于起到辅助脱泡和辅助分散的作用。现有的制绒液中，其中的有效碱如氢氧化钠或氢氧化钾其与硅片反应时，通常没有缓蚀剂的保护，因而其在使用过程中硅片的腐蚀较为严重，因而导致了硅片减重较大以及制绒液寿命较短的问题，本发明中添加了缓蚀剂以及水溶性高分子保护剂能够有效的控制硅片的腐蚀速度，减缓了硅片的腐蚀，其中缓蚀剂主要为含酚羟基的抗氧化物，能够控制制绒时的氧化还原反应，而水溶性高分子保护剂能够对硅片表面进行一定的隔离，延缓碱液对硅片的腐蚀，使得整个制绒过程可以达到一个匀速腐蚀的效果，腐蚀出来的金字塔能够更均匀，体积更小，光学性能更优异。

作为优选，所述的多糖磺酸盐的制备方法如下：