[发明专利]金刚线切割单晶硅片制绒用添加剂及其应用

说明书

本发明公开了一种金刚线切割单晶硅片制绒用添加剂，其各组分的质量百分含量为：水溶性高分子物质0.2%～4%，烷基糖苷0.05%～0.15%，聚苯乙烯磺酸钠0.2%～2%，有机酸钠0.5%～2.5%，余量为水。在金刚线切割单晶硅片的碱性制绒液中添加本发明的添加剂，能低碱浓度情况下快速制绒，降低制绒所需的碱耗量。

技术领域

本发明涉及金刚线切割单晶硅片制绒用添加剂及其应用。

背景技术

在光伏行业上游的硅片端，单晶硅的金刚线切割技术几乎完全取代传统的砂浆线切割，成本优势主要表现在高切割速度带来的产能高、硅片洁净度以及硅料利用率高。金刚线切割硅片金属含量为砂浆硅片的30%左右，寿命高20%左右，同时金刚线切割属于两体研磨切割，能够切割更薄的硅片。

金刚线切割的单晶硅片损伤层厚度大约3～5微米，比较砂浆切割损伤层厚度减少50%，但是表面存在200～600nm左右的非晶硅层，这层非晶硅比较晶硅更为致密，从而更为抗腐蚀，会在湿法制绒中减缓化学腐蚀的进程，从而使得制绒时间比传统砂浆切割硅片要长，所耗碱量更高，同时晶硅区与非晶硅区绒面存在差异导致制绒效果变差。因此，针对金刚线切割硅片，不能完全采用砂浆切割硅片的湿法制绒工艺，应该在制绒前引入去除损伤层前道工艺。

且目前对金刚线切割的单晶硅片进行制绒，还存在碱耗量大，制绒时间长的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚线切割单晶硅片制绒用添加剂及其应用，在单晶硅片的碱性制绒液中添加本发明的添加剂，能低碱浓度情况下快速制绒，降低制绒所需的碱耗量。

为实现上述目的，本发明提供一种金刚线切割单晶硅片制绒用添加剂，其各组分的质量百分含量为：水溶性高分子物质0.2%～4%，烷基糖苷0.05%～0.15%，聚苯乙烯磺酸钠0.2%～2%，有机酸钠0.5%～2.5%，余量为水。

优选的，所述水溶性高分子物质选自聚乳酸、瓜尔豆胶、改性淀粉、羧甲基化壳聚糖中的一种或者几种。

优选的，所述有机酸钠选自甲酸钠、乙酸钠、苯甲酸钠、丙酮酸钠、水杨酸钠、硬脂酸钠中的一种或者几种。

优选的，所述水为去离子水。

本发明还提供一种金刚线切割单晶硅片制绒用制绒液，其含有碱溶液和上述添加剂，添加剂与碱溶液的质量比为0.3～0.9:100，碱溶液为无机碱的水溶液。

优选的，所述碱溶液为0.5～1.5wt%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。

本发明还提供一种金刚线切割单晶硅片的制绒方法，利用上述制绒液对金刚线切割单晶硅片进行表面制绒。

优选的，上述金刚线切割单晶硅片的制绒方法，其具体步骤包括：

1）配制添加剂：将质量百分含量为0.2%～4%的水溶性高分子物质、0.05%～0.15%的烷基糖苷、0.2%～2%的聚苯乙烯磺酸钠、0.5%～2.5%的有机酸钠加入到余量的水中，混合均匀配成添加剂；

2）配制制绒液：将步骤1）制成的添加剂加到碱溶液中，混合均匀配成制绒液；添加剂与碱溶液的质量比为0.3～0.9:100；碱溶液为无机碱的水溶液；

3）硅片去损伤层；

4）制绒：将经过步骤3）处理后的单晶硅片浸入步骤2）配制的制绒液中进行表面制绒，制绒温度75～85℃，制绒时间为300～450s。

优选的，步骤3）硅片去损伤层，具体包括：将金刚线切割的单晶硅片浸入1～3wt%氢氧化钠溶液中，于70～75℃浸泡50～150s；取出后再放入由双氧水、氢氧化钠、水按照体积比为1.5～3:0.5～1:100配制的混合溶液中，于60～65℃浸泡150～350s；取出后再用去离子水冲洗3次。