[发明专利]多晶硅电池片腐蚀液及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅电池片腐蚀液及其制备工艺，属于光伏技术领域。

背景技术

能源是人类社会向前发展的基础，环境是人类可持续发展的必要条件。传统能源日益紧张，人们不断探求新的洁净能源。各种新能源都有其优劣，光伏发电作为新能源的一个分支，越来越引起人们的关注。最近几年，太阳能电池的产量以前所未有的速度增长，晶体硅电池依然占据市场的主流。自从多晶硅材料被用来代替单晶硅以降低晶体硅太阳能电池的成本以来，制备高质量的绒面结构以提高其光吸收率的尝试就没有停止过。经过研究者的探索，最终选择了用酸液各向同性腐蚀硅片制备绒面。这里的酸液主要指HF/HNO3体系。酸液对硅片腐蚀最大的缺点是反应的自催化性，产品质量的可重复性难以控制，这无疑会给大规模生产带来很大的困难。在应用于工业化生产实际过程中，技术人员通过加冷却装置、循环装置等附属装置来控制反应，这又增加了工艺成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种多晶硅电池片腐蚀液及其制备工艺，该腐蚀液能够在多晶硅片表面形成一致均匀的表面形貌结构。

按照本发明提供的技术方案，一种多晶硅电池片腐蚀液，特征是，包括以下组份，组份比例按重量份数计：10～12份氢氟酸、80～82份硝酸、1～3份制绒辅助剂和66份水；氢氟酸的质量百分浓度为49±1％，硝酸的质量百分浓度为78±1％。

所述多晶硅电池片腐蚀液的制备工艺，其特征是，包括以下步骤，组份比例按重量份数计：将66份水注入制绒槽中降温至12～15℃，加入10～12份氢氟酸、80～82份硝酸和1～3份制绒辅助剂；通入氮气鼓泡，同时用冷冻水循环降温，保证温度在5～8℃，得到所述的腐蚀液；其中，氮气流量为5～15L/min，循环冷冻水的温度为0～4℃。

本发明与已有技术相比具有以下优点：(1)由于加入制绒辅助剂做缓蚀剂，进一步有效控制了硅片与酸液的反应速率，使硅片在酸液中反应时对温度、酸浓度和时间等因素的敏感度大大降低；(2)由于定向有效的控制了硅片与酸液的反应速率，硅片与酸液的反应更加均匀，硅片表面因均匀反应生成的表面绒面结构也更加均匀，大大降低了硅片表面的光反射率，对开路电压(Uoc)、短路电流(I_sc)以及转换效率(EFF)都有一定程度的提升；(3)由于反应均匀缓慢，硅片减薄量比传统工艺要小，成品的弯曲度非常小；(4)表面干净，晶界模糊，无绒丝、亮斑等不良。

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。

本发明所使用的制绒辅助剂为市售产品，没有具体限制，只要对本发明的发明目的不产生限制即可；本发明实施例中采用的为无锡市结晶化工科技有限公司生产的制绒辅助剂，牌号为：JJ619，主要成分为：乳酸钠：0.1％；维生素：0.2％；表面活性剂：0.5％；表面清洗剂：0.1％；柠檬酸三胺：0.05％。

本发明所使用的氢氟酸的质量百分浓度为49±1％，硝酸的质量百分浓度为78±1％。

实施例一：一种多晶硅电池片腐蚀液的制备工艺，包括以下步骤，组份比例按重量份数计：将66份水注入制绒槽中降温至12℃，加入10份氢氟酸、80份硝酸和1份制绒辅助剂；通入氮气鼓泡，同时用冷冻水循环降温，保证温度在5℃，得到所述的腐蚀液；其中，氮气流量为5L/min，循环冷冻水的温度为0℃。

得到的腐蚀注在使用时，将200片尺寸为：156cm×156cm、厚度为200±20μm的P型掺杂的多晶硅片用天平秤取重量后放入配置好的腐蚀液中反应，350秒达到最佳的表面效果，表面干净，晶界模糊，基本无黑丝亮斑，绒面结构均匀分布。反应结束后，将多晶硅片取出，用去离子水冲洗后烘干，再次秤取硅片重量，单片平均减薄量为0.36g，按此工艺制程的电池片转换效率平均为17.46％。

实施例二：一种多晶硅电池片腐蚀液的制备工艺，包括以下步骤，组份比例按重量份数计：将66份水注入制绒槽中降温至15℃，加入12份氢氟酸、82份硝酸和3份制绒辅助剂；通入氮气鼓泡，同时用冷冻水循环降温，保证温度在8℃，得到所述的腐蚀液；其中，氮气流量为15L/min，循环冷冻水的温度为4℃。