[发明专利]一种单晶碱抛光添加剂、抛光液及抛光方法

说明书

本发明公开了一种单晶碱抛光添加剂、抛光液及抛光方法，添加剂按质量百分比计，包括如下组分：有机硅0.1％～10％，光亮剂0.1％～10％，氟碳表面活性剂0.05％～1％，余量为水。采用本发明提供的单晶碱抛光添加剂，应用于单晶抛光工艺，可以得到背面光亮的单晶，同时大幅度增加反射率；该单晶碱抛光添加剂影响抛光平整度，增强反应速度。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种晶片添加剂、抛光液及抛光方法。

背景技术

单晶碱抛光添加剂是指在单晶硅太阳能电池的制绒工艺过程中，添加的有利于反应结果和产品性能的化学助剂。在晶硅太阳能电池片生产过程中，为了进一步提升电池片的性能和效率，通常会对硅片背面进行抛光，使硅片背表面更加光滑甚至达到镜面效果，背抛光后硅片的背面平整，一方面可以加强对透射光的反射减小透光率，另一方面可以使铝浆与硅片表面接触更加充分提高钝化效果。通过背表面抛光分别使电流isc和开路电压uoc得到了提升，从而可以提高太阳能电池的转换效率。

目前，工业化的晶硅太阳能电池片的抛光生产中主要使用以下三种方法：1、四甲基氢氧化铵抛光，这种方法制备得到的硅片反射率较高，但是药液成本和尾液处理成本较高，对环境的污染也比较严重。2、硝酸、氢氟酸抛光，这种方法药液成本低，抛光效果也较差，对环境的污染也比较严重。3、无机碱抛光，使用高浓度的氢氧化钾、氢氧化钠进行抛光，这种方法药液成本低，抛光效果好，对环境影响也较小，但是其工艺不稳定，反应过程不好控制，同时碱会腐蚀硅片正面的氧化硅，从而破坏正面pn结，导致电池失效。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种单晶碱抛光添加剂、抛光液及抛光方法，成本低，抛光效果好；同时抛光过程可以降低碱用量，消除有机碱，并增强PN结的保护性。

技术方案：本发明所述的一种单晶碱抛光添加剂，按质量百分比计，包括如下组分：有机硅0.1％～10％，光亮剂0.1％～10％，氟碳表面活性剂0.05％～1％，余量为水。

其中，有机硅可以是聚醚类有机硅(如德国毕克消泡剂BYK系列，美国道康宁AFE系列，光亮剂可以是如金属光亮剂；此处未详细描述之处均可以通过现有技术轻易实现。

本发明还提供了一种单晶碱抛光液，包括碱溶液和上述单晶碱抛光添加剂。

其中，碱溶液为2～5wt％的氢氧化钾水溶液。单晶碱抛光添加剂与氢氧化钾溶液的质量比为1～4∶100。

本发明还提供了一种单晶硅片的抛光方法，采用上述抛光液对单晶硅片进行抛光。

具体地，将有机硅、光亮剂、氟碳表面活性剂和水按照下述质量百分比混合均匀配成制绒添加剂：有机硅0.1％～10％，光亮剂0.1％～10％，氟碳表面活性剂0.05％～1％，余量为水；将制成的单晶碱抛光添加剂加到氢氧化钾溶液中，混合均匀配成抛光液，所述单晶碱抛光添加剂加到氢氧化钾溶液的质量比为1～4∶100；所述氢氧化钾溶液中配入了质量百分比为2％～5％的氢氧化钾水溶液；将单晶硅片浸入制得的抛光液中进行表面抛光。

将单晶硅片浸入制得的抛光液中进行表面抛光，抛光温度为65～80℃，制绒时间为180～360s。

优选地，抛光温度为65～75℃，制绒时间为240～360s，该抛光条件下效果更佳。

发明原理：本发明提出的单晶碱抛光添加剂中含有加速硅腐蚀的物质，能够增强硅的腐蚀速度进而减低碱的使用量，添加剂中还有一种保护SI-OH键，进而对PN结的氧化硅进行保护，实现有机碱的腐蚀效果(不腐蚀氧化硅)。单晶碱抛光添加剂的有效成分有机硅和光亮剂能够增强硅片光亮度和二氧化硅的保护性，氟碳表面活性剂使得硅片与抛光液充分接触。将添加剂加入碱液中，协同作用于待抛光的单晶表面，对正面氧化硅进行保护，进而保护正面pn结。

有益效果：