[发明专利]多晶硅片制绒添加剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅片制绒添加剂及其使用方法。

背景技术

在多晶硅太阳电池制造过程中，硅片表面制绒是关键的环节。制绒的效果直接影响了最终电池片的转换效率和成品率。由于多晶硅片由不同晶向的晶粒组成，并且各个晶粒的晶向随意分布，因此，在一般制绒工艺中多采用酸性溶液的湿化学腐蚀方法对多晶硅片表面进行制绒。该制绒工艺基于酸性溶液对硅的各向同性腐蚀原理，在硅片不同晶粒表面形成相似的凹坑状绒面，绒面的形貌与晶粒取向性无关。

目前，工业生产中常用的酸溶液由硝酸、氢氟酸和去离子水等组成。这种酸溶液的制绒效果并不是十分理想，存在的问题包括：绒面尺寸较大且均匀性不佳，不同晶粒之间色差比较明显，存在宏观形貌如黑线状的深腐蚀坑，表面反射率较高，制绒稳定性不好。因此，如果可以通过在酸溶液中加入制绒添加剂，来解决上述问题，将具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多晶硅片制绒添加剂及其使用方法，该多晶硅片制绒添加剂应用于多晶硅片的绒面制作，可以得到均匀性好、晶粒间无明显色差的微洞型的微结构绒面，从而降低反射率，有效减少黑线产生数量；该多晶硅片制绒添加剂改变反应机理，控制反应速度，使制绒可以在接近室温的条件下进行，大大降低温度控制成本；还能有效去除滚轮印，使硅片更清洁，与后道工艺更匹配，电池性能更稳定。

为实现上述目的，本发明提供一种多晶硅片制绒添加剂，其组分包括：柠檬酸三胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、柠檬酸和余量的水。

优选的，所述多晶硅片制绒添加剂中各组分的质量百分含量为：柠檬酸三胺0.2%～0.5%，聚乙烯吡咯烷酮0.1%～1%，聚乙烯醇0.1%～0.2%，柠檬酸2%～2.5%，余量为水。

优选的，所述水为去离子水。

本发明还提供一种用于多晶硅片制绒的制绒液，其含有酸溶液和上述多晶硅片制绒添加剂，所述多晶硅片制绒添加剂与酸溶液的质量比为0.1～0.6:100；所述酸溶液中配入了7%～14%的HF水溶液和25%～50%的HNO₃水溶液；所述HF水溶液中含有49%的HF，所述HNO₃水溶液中含有69%的HNO₃;其中，所述百分比为质量百分比。

本发明还提供一种多晶硅片的制绒方法，利用上述制绒液对多晶硅片进行表面制绒。

优选的，所述表面制绒的制绒温度为5～25℃，制绒时间为45～180s。

上述多晶硅片的制绒方法的具体步骤包括：

1）配置制绒添加剂：将质量百分比为0.2%～0.5%的柠檬酸三胺、0.1%～1%的聚乙烯吡咯烷酮、0.1%～0.2%的聚乙烯醇、2%～2.5%的柠檬酸加入到余量的水中，混合均匀配成制绒添加剂；其中水优选为去离子水；

2）配置制绒液：将步骤1）制成的制绒添加剂加到酸溶液中，混合均匀配成制绒液；所述制绒添加剂与酸溶液的质量比为0.1～0.6:100；所述酸溶液中配入了7%～14%的HF水溶液和25%～50%的HNO₃水溶液；所述HF水溶液中含有49%的HF，所述HNO₃水溶液中含有69%的HNO₃;其中，所述百分比为质量百分比；

3）将多晶硅片浸入步骤2）制得的制绒液中进行表面制绒，制绒温度为5～25℃，制绒时间为45～180s。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种多晶硅片制绒添加剂及其使用方法，该多晶硅片制绒添加剂应用于多晶硅片的绒面制作，可以得到均匀性好、晶粒间无明显色差的微洞型的微结构绒面，从而降低反射率，有效减少黑线产生数量；该多晶硅片制绒添加剂改变反应机理，控制反应速度，使制绒可以在接近室温的条件下进行，大大降低温度控制成本；还能有效去除滚轮印，使硅片更清洁，与后道工艺更匹配，电池性能更稳定。

附图说明

图1是本发明实施例3的多晶硅片表面绒面的扫描电镜平面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

实施例1

一种多晶硅片的制绒方法，采取如下工艺步骤：

1）配制制绒添加剂：将0.2g柠檬酸三胺、0.1g聚乙烯吡咯烷酮、0.1g聚乙烯醇、2g柠檬酸溶解于去离子水中，得到100g制绒添加剂；