[发明专利]硅片单面制绒与边缘刻蚀用添加剂及其应用

说明书

本发明提供一种硅片单面制绒与边缘刻蚀用添加剂，其各组分的质量百分含量为：4%～7%脂肪醇聚氧乙烯醚，3%～5%甜菜碱，3%～5%马来酸‑丙烯酸共聚物，2%～5%吐温20，1%～2%β‑环糊精，余量为去离子水。本发明还提供上述添加剂的应用。在碱溶液中添加本发明的添加剂，可对单面覆有掩膜的硅片进行单面制绒，且可在单面制绒的过程中实现边缘刻蚀，使硅片边缘绝缘。

技术领域

本发明涉及硅片单面制绒与边缘刻蚀用添加剂及其应用。

背景技术

双面电池是太阳电池的一个发展方向，在双面电池的制备过程中，需要对硅片的边缘进行刻蚀，使硅片边缘绝缘。目前一般采用化学腐蚀的方法对硅片的边缘进行刻蚀，但硅片表面的绒面结构会因为接触刻蚀液而遭到破坏，故需要将硅片的表面制绒和边缘刻蚀同时进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅片单面制绒与边缘刻蚀用添加剂及其应用，在碱溶液中添加本发明的添加剂，可对单面覆有掩膜的硅片进行单面制绒，且可在单面制绒的过程中实现边缘刻蚀，使硅片边缘绝缘。

为实现上述目的，本发明提供一种硅片单面制绒与边缘刻蚀用添加剂，其各组分的质量百分含量为：

脂肪醇聚氧乙烯醚 4%～7%，

甜菜碱 3%～5%，

马来酸-丙烯酸共聚物 3%～5%，

吐温20 2%～5%，

β-环糊精 1%～2%，

余量为去离子水。

本发明还提供一种硅片单面制绒与边缘刻蚀用刻蚀液，其含有碱溶液和上述添加剂，添加剂与碱溶液的质量比为0.5～3:100；所述碱溶液为1～3wt％的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。

本发明还提供一种硅片单面制绒与边缘刻蚀的方法，利用上述刻蚀液对单面覆有掩膜的硅片进行刻蚀，得到具有单面绒面且边缘绝缘的硅片；所述掩膜为二氧化硅或氮化硅。

优选的，上述硅片单面制绒与边缘刻蚀的方法，其具体步骤包括：

1）制备添加剂：将质量百分含量为4%～7%的脂肪醇聚氧乙烯醚、3%～5%的甜菜碱、3%～5%的马来酸-丙烯酸共聚物、2%～5%的吐温20、1%～2%的β-环糊精加入到余量的水中，混合均匀制得添加剂；

2）制备刻蚀液：将步骤1）制得的添加剂加至碱溶液中，混合均匀制得刻蚀液；添加剂与碱溶液的质量比为0.5～3:100；所述碱溶液为1～3wt％的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液；

3）将单面覆有掩膜的硅片浸入步骤2）制得的刻蚀液中进行刻蚀，得到具有单面绒面且边缘绝缘的硅片；刻蚀温度为65～85℃，刻蚀时间为120～700s；所述掩膜为二氧化硅或氮化硅。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种硅片单面制绒与边缘刻蚀用添加剂及其应用，在碱溶液中添加本发明的添加剂，可对单面覆有掩膜的硅片进行单面制绒，且可在单面制绒的过程中实现边缘刻蚀，使硅片边缘绝缘。

本发明中的脂肪醇聚氧乙烯醚和β-环糊精可吸附在掩膜上并形成吸附层，吸附层可阻挡碱与掩膜反应，且脂肪醇聚氧乙烯醚和β-环糊精搭配可在反应过程形成交联网络，大幅减缓碱在吸附层的扩散速率，进而降低正面PSG的腐蚀速率，使得覆有掩膜的硅片表面得到保护。

本发明通过控制脂肪醇聚氧乙烯醚的浓度来控制硅片在碱液中的反应速率，以达到理想减重和对金字塔绒面结构大小的控制，进而得到较理想的单面绒面和反射率。

本发明中的甜菜碱可清洁硅片表面，可进一步提升绒面的均匀度，以保证量产的稳定性。