[发明专利]一种单晶硅片制绒液及其用于制绒的方法

说明书

技术领域

本发明属于单晶硅太阳能电池技术领域，尤其涉及一种单晶硅片的制绒液及其用于制绒的方法。

背景技术

利用低浓度碱性腐蚀液对单晶硅的各向异性腐蚀原理，在硅表面形成金字塔的结构，使入射光的光程增加，增加光的吸收，降低反射率，提高太阳能电池的转化效率。目前，在单晶硅片的制绒液中，目前使用的制绒液主要包括：苛性碱氢氧化钠或氢氧化钾、缓冲助剂如异丙醇、酒精、硅酸钠等。现有制绒液及其制绒工艺存在以下问题：（1）硅片制绒减薄量大，电池片碎片率高、翘曲度大。（2）制绒效果不稳定，成品率难以控制。（3）制绒后硅表面金字塔偏大，均匀性差，不利于后道扩散结深的均匀性和丝印工序金属与硅的接触。为了解决以上的问题，我们发明了新的单晶硅制绒液及新的制绒方法，并获得了好的制绒效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种单晶硅片的制绒液，以及将该制绒液用于单晶硅片的绒面制作方法，使制绒后形成的金字塔细小、均匀、成核密度提高，制绒减薄量小，其工艺稳定、操作方便、易于控制。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种单晶硅片制绒液，包含氢氧化钠、异丙醇和添加剂，其配方以质量比计为：氢氧化钠0.1%～3%，异丙醇2%～10%，添加剂0.01%～2%，其余为水；其中，所述添加剂的配方以质量比计为：葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾0.001%～3%，聚氧乙烯醚100ppb～8000ppb，乳酸钠或柠檬酸钠0.001%～2%，丙二醇0.001%～2%，硅酸钠0.01%～6%，碳酸钠或碳酸氢钠0.001%～2%，其余为水。

作为一种优选，所述的聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚或癸基酚聚氧乙烯醚。

作为一种优选，以质量比计，所述氢氧化钠为0.5%～1.5%，所述异丙醇为4%～8%，所述添加剂为0.1%～1.2%。

作为一种优选，在所述添加剂中，以质量比计，葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾为0.1%～2%，聚氧乙烯醚为800ppb～6000ppb，乳酸钠或柠檬酸钠为0.1%～1.5%，丙二醇为0.05%～1.2%，硅酸钠为0.1%～4%，碳酸钠或碳酸氢钠为0.05%～1%。

所述的单晶硅片制绒液用于制绒的方法，包括以下步骤：

⑴对单晶硅片进行预清洗；

⑵以葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾0.001%～3%，聚氧乙烯醚100ppb～8000ppb，乳酸钠或柠檬酸钠0.001%～2%，丙二醇0.001%～2%，硅酸钠0.01%～6%，碳酸钠或碳酸氢钠0.001%～2%，其余为水的质量比配制添加剂；

⑶将水计量并加入制绒槽，升温至反应温度70℃～90℃，以质量比计添加水的0.1%～3%的氢氧化钠，2%～10%的异丙醇，0.01%～2%的添加剂；

⑷添加完毕后，将制绒槽内的制绒液搅拌均匀；

⑸将经过预清洗的单晶硅片放入制绒槽内的制绒液中反应，控制反应温度为70℃～90℃，反应时间为10min～30min。

作为一种优选，所述反应温度控制为75℃～85℃。

作为一种优选，以质量比计添加水的0.5%～1.5%的氢氧化钠，4%～8%的异丙醇和0.1%～1.2%的添加剂。

作为一种优选，以葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾0.1%～2%，聚氧乙烯醚800ppb～6000ppb，乳酸钠或柠檬酸钠0.1%～1.5%，丙二醇0.05%～1.2%，硅酸钠0.1%～4%，碳酸钠或碳酸氢钠0.05%～1%，其余为水的质量比配制添加剂。

本发明技术方案的实质性特点为：在添加剂中加入含聚氧乙烯醚类和多羟基的葡萄糖类有机物，可在制绒过程中降低溶液的表面张力，为单晶硅片表面金字塔的形成提供起绒点，控制金字塔的尺寸和制绒过程的稳定性；丙二醇和乳酸钠或柠檬酸钠可以除去硅片表面油污，使表面洁净状况均一，更有利于制绒的均匀性，提高制绒效果；硅酸钠和碳酸钠或碳酸氢钠作为绒面缓冲剂，使反应更加平缓均匀。制绒后金字塔角锥体边长变小，分布均匀，覆盖整个表面，金字塔塔尖清晰，绒面反射率低，经过检测，使用本发明制作的单晶硅片绒面反射率由目前的常规工艺的12.8%降到11.5%。

本发明制绒液及其用于制绒的方法，利用添加剂中有机基团作为金字塔起绒点，控制制绒反应（即化学腐蚀）的温度和时间，大大提高金字塔成核密度，金字塔细小，均匀性好，减薄量小，绒面反射率低，制绒成品率高。

附图说明

图1为使用现有制绒液和常规工艺制作的单晶硅片金字塔绒面。

图2为本发明制绒液及其制绒工艺制作的单晶硅片金字塔绒面。