[发明专利]一种晶体硅太阳能电池制绒添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种制绒添加剂，特别涉及一种适用于单晶硅太阳电池制程中制绒工艺的晶体硅太阳能电池制绒添加剂。

背景技术

传统晶体硅太阳电池的制备过程主要包括六个步骤：（1）化学腐蚀减薄、制绒及清洗；（2）扩散制备PN结；（3）刻蚀去除表面磷硅玻璃以及边缘PN结；（4）制备减反射钝化氮化硅膜；（5）丝网印刷电极并烧结；（6）电池测试分拣。通过上述不步骤制备出基于单晶硅晶体的太阳能电池，而后通过组件封装技术，把晶体硅制成组件，应用于光伏发电。

上述步骤中的腐蚀制备绒面（简称制绒）的主要作用是在单晶硅表面形成类似于“金字塔”形状的起伏，通过这些类“金字塔”结构，降低硅片表面的反射率，增加光吸收面积，从而提高电池的转化效率。

另一方面，制绒过程中会对硅片表面进行一定深度的刻蚀，去除硅片表面的损伤层（一般控制在正反面各5um左右，去除率-“去除重量/原始硅片重量”-控制在5-8%），损伤层是硅片在切割加工过程中形成的切割损伤层，含有大量的杂质，在硅片表面形成大量的复合中心，去除后可降低硅片表面复合，提高电池效率。

而当前制绒工序中使用的化学品主要为碱性腐蚀液，具体为：NaOH或者KOH（浓度范围为质量比0.5-3%），异丙醇（浓度范围为体积比1%-3%制绒添加剂（0.1-1%）以及去离子水等。利用较低碱浓度时单晶硅（111晶向和（100）晶向不同的腐蚀速率，制备出类“金字塔”的结构。

在单晶制绒过程中，主要的化学反应如下：

其中NaOH是主要的蚀刻剂，而加入的异丙醇（IPA）可以降低硅片和药液界面张力，有利于消除界面处形成的气泡，制绒添加剂主要作用为控制制绒反应速率，增加单晶硅（111）和（100）晶向面在碱溶液中腐蚀速率的差异，从而实现高密度以及比较均匀的金字塔结构；为了保证制绒的效果，碱制绒药液的温度设定范围为70-85℃。而异丙醇的沸点较低，在82℃左右，因此异丙醇会在反应过程中挥发，导致制绒槽中的药液配比失衡，为了弥补异丙醇的降低，需要在每个生产批次后进行补加异丙醇来弥补其挥发量，从而导致异丙醇的耗用在制绒中占了较大的成本，并且也给水处理以及生产环境带来了一定影响。

因此，特别需要一种晶体硅太阳能电池制绒添加剂，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶体硅太阳能电池制绒添加剂，针对现有技术的不足，在实现单晶碱制绒绒面均匀密集的前提下，无需使用异丙醇和添加剂，提高了单晶制绒的工艺稳定性和一致性。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种晶体硅太阳能电池制绒添加剂，其特征在于，它包含如下质量百分比的成分：甘油聚氧丙烯醚1-2%，脂肪胺聚氧乙烯醚0.01-0.05%，丙酸甲脂0.5-5%，维生素C 0.1-5%，草酸0.1-3%，乳酸0.1-5%，碱0.1-2%，其余为去离子水。

在本发明的一个实施例中，所述去离子水的导电电阻为大于15MΩ。

在本发明的一个实施例中，所述碱包括NaOH和KOH。

本发明的晶体硅太阳能电池制绒添加剂，与现有技术相比，采用上述配方的制绒添加剂，可以较好的控制单晶硅绒面金字塔的尺寸大小，获得均匀性好、密度高的绒面结构；单晶硅片的刻蚀减薄重量稳定，可以控制在5-8%；硅片外观色泽均一，平均反射率低于15%，满足工业生产的需求，实现本发明的目的。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为采用本发明晶体硅太阳能电池制绒添加剂制绒后的截面示意图；

图2为采用本发明晶体硅太阳能电池制绒添加剂制绒后的平面示意图；

图3为本发明的实施例1制绒后单晶硅片表面反射率的示意图；

图4为本发明的实施例2制绒后单晶硅片表面反射率的示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明的晶体硅太阳能电池制绒添加剂，它包含如下质量百分比的分：甘油聚氧丙烯醚1-2%，脂肪胺聚氧乙烯醚0.01-0.05%，丙酮酸甲0.5-5%，维生素C 0.1-5%，草酸0.1-3%，乳酸0.1-5%，碱0.1-2%，其余为去离子水。

在本发明中，所述去离子水的导电电阻为大于15MΩ。

在本发明中，所述碱包括NaOH和KOH。

实施例1：