[发明专利]一种太阳能单晶硅的制绒工艺

说明书

本发明公开了一种太阳能单晶硅的制绒工艺，包括以下步骤：一）单晶硅片预清理：首先将单晶硅片依次用碱性溶液和酸洗溶液进行清洗后，再将其放入HF溶液浸泡1min，然后再通过超声波清洗仪进行清洗10～15min，最后经过烘干箱烘干得到清洁的单晶硅片。本发明通过选用十二烷基苯磺酸钠替代IPA，取消IPA的使用，一方面可以提高了制备工艺的环保性，降低了对环境的污染，同时降低了工艺制备难度，并且十二烷基苯磺酸钠同样可以降低制绒溶液的表面张力，增加制绒溶液对单晶硅片的润湿作用，促进气泡快速脱离单晶硅片，并且通过恒温加热搅拌器进行机械消泡，从而加快的消泡处理效率，对制绒工艺的效果进行保证。

技术领域

本发明涉及单晶硅制备技术领域，具体为一种太阳能单晶硅的制绒工艺。

背景技术

目前单晶硅太阳电池的制备过程主要包括八个工艺：(1)预清洗；(2)制绒；(3)扩散；(4)刻蚀；(5)PE；(6)背钝化；(7)丝网印刷；(8)电池测试分拣。通过上述工艺制备出基于单晶硅晶体的太阳能电池，而后通过组件封装技术，把晶体硅制成组件，应用于光伏发电。

其中对单晶硅进行制绒处理，可有效降低太阳光的反射率，显著提高太阳能转化为电能的效率，目前单晶硅片通常采用碱性腐蚀液在其表面形成减反效果较好的金字塔绒面，碱性腐蚀液主要有NaOH/KOH、IPA（异丙醇）、去离子水和硅酸钠组成，其中NaOH/KOH作为腐蚀剂，与硅发生如下的化学反应：

Si+2OH^-+H2O=SiO₃^2-+2H₂；

通过IPA可以降低反应过程中硅片和制绒液的界面张力，同时可以消除制绒过程中产生的气泡，从而使单晶硅片与碱性溶液反应更加均匀；硅酸钠当做添加剂，其作用是为了提升单晶硅片在碱性溶液的各向异性还可以改善硅片和溶液的界面张力，有利于硅片表面气泡脱离。

在制备过程中，由于SiO₃^2-不断的产生，会消耗碱性腐蚀液中的OH^-，从而导致没有充足的OH^-与单晶硅片进行接触反应，因此通过添加IPA和硅酸钠抑制反应的进行，但是由于IPA的高挥发性，采用IPA作为表面活性剂，会造成制绒波动大，制绒后硅片表面会出现腐蚀不均匀和量产过程难控制等问题，并且IPA具有毒性，因此对制备过程中需要严格的把控，同时对制备人员的技能要求高，造成制备工艺较困难，因此需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种太阳能单晶硅的制绒工艺，解决了现有单晶硅片进行制绒工艺难度大，制绒效果波动大的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能单晶硅的制绒工艺，包括以下步骤：

一）单晶硅片预清理：首先将单晶硅片依次用碱性溶液和酸洗溶液进行清洗后，再将其放入HF溶液浸泡1min，然后再通过超声波清洗仪进行清洗10～15min，最后经过烘干箱烘干得到清洁的单晶硅片；

二）制备制绒溶液：制绒溶液包括以下质量百分比的组分：

NaOH：0～1.6%；

KOH：0～1.4%；

乳酸：1.4～3.6%；

硅酸钠：0.8～2.4%；

十二烷基苯磺酸钠：1.8～3.1%；

偏铝酸盐：0.3～0.6%；

乙醇胺：0.9～1.7%；

余量为去离子水。