[发明专利]一种单晶硅片的制绒添加剂及其应用

说明书

本发明公开了一种单晶硅片的制绒添加剂及其应用，该制绒添加剂由以下组分及重量百分比组成：无机碱，质量浓度为1％‑2.5％；表面活性剂，质量浓度为1％‑20％；螯合剂，质量浓度为0.5％‑2.5％；消泡剂，质量浓度为0.5％‑2.5％，润湿分散剂，质量浓度为1％‑15％；余量为去离子水。制绒添加剂不仅成本低廉，而且对人体和环境友好、无危害，能够缩短制绒时间，提高制绒效率。本发明同时公开了该制绒添加剂的应用。

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池领域，具体是指一种单晶硅片的制绒添加剂及其应用。

背景技术

太阳能因具备可再生、能量蕴含量高和安全等优点而被人们广泛关注，并逐渐成为重要的新能源之一。而将太阳能应用到生活当中的一个重要途径是光伏发电，硅片是光伏发电产业最重要的原材料。目前，硅片表面的制绒技术是太阳电池研究的难点之一，制造出大小均匀、反射率较低的绒面，可有效提高太阳电池的光电转换效率。

目前常采用碱溶液制绒技术对硅片表面腐蚀，利用晶体硅在低浓度碱溶液中，不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的特性，通过一定时间的化学腐蚀，在硅片表面形成均匀密布的角锥体形貌，以达到减少硅晶片对太阳光的反射，提高太阳电池的光电转换效率。

目前工业生产采用碱性腐蚀液加入制绒添加剂，但存在价格高、制绒速度慢、绒面不均匀等缺点。因此，不断改进制绒剂中的各种添加组分，研制出具有成本低廉、环境友好的快速制绒添加剂，对提高制绒效率，促进光伏产业的发展起到推动作用。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种单晶硅片的制绒添加剂，该制绒添加剂不仅成本低廉，而且对人体和环境友好、无危害，能够缩短制绒时间，提高制绒效率，对促进光伏产业的发展起到推动作用。

本发明的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种单晶硅片的制绒添加剂，其特征在于，该制绒添加剂由以下组分及重量百分比组成：

无机碱，质量浓度为1％-2.5％；

表面活性剂，质量浓度为1％-20％；

螯合剂，质量浓度为0.5％-2.5％；

消泡剂，质量浓度为0.5％-2.5％；

润湿分散剂，质量浓度为1％-15％；

余量为去离子水。

本发明所述的表面活性剂可以有效降低溶液的表面张力，加强制绒液的渗透能力，在工艺过程中能够让制绒液快速渗透到接触区域，在硅片表面形成滑移膜，从而减小摩擦力，使生成的产物快速从硅片表面脱离。增加有机硅网的润湿性，有助于去除气泡，不同的应力决定了结构，线性结构，空间位阻小，硅吸附力强，而网络分子结构大，亲油性强，亲水性小，阻挡反应大。而且可以有效的消耗OH-，从而减缓Si与OH-的反应，得到的绒面更加均匀且反射率低。

本发明所述的螯合剂对金属离子有极佳的捕捉能力和分散效果，对多价金属离子能在相当宽的pH值范围内形成水溶性络合物，降低了硅酸钠形成的几率，大大减缓了溶液粘度上升的速度，既维持了一定的反应速率，又有效避免了花篮卡尺印等外观不良的产生。

本发明所述添加剂不含异丙醇和无水乙醇等高挥发性有机溶剂，且各组份均无毒性、无腐蚀性，对人体和环境无危害。制绒时间由原先的1000s左右，缩短至400s以内，在提高制绒效率的同时又降低了生产成本。

本发明中，所述无机碱的质量浓度优选为1％-2％，无机碱为NaOH、KOH中的任意一种或者是两种的任意组合。