[发明专利]用于单晶硅制绒后不良片处理的制绒剂及其制作方法和单晶硅制绒后不良片的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及制绒剂，涉及用于单晶硅制绒后不良片处理的制绒剂，还涉及制作该种用于单晶硅制绒后不良片处理的制绒剂的方法，以及单晶硅制绒后不良片的处理方法。

背景技术

光伏太阳能电池可以实现光电转换，其通过吸收光子，产生电子空穴对，进而可以在PN结两端产生电势，将PN结用导线连接起来，形成电流，实现光能向电能的转变。

为有效利用光能，通常在太阳能电池片表面制备均匀的绒面，减少光的反射率，其生产工序包括制绒、扩散、湿法刻蚀、镀膜、印刷烧结、测试等，在实际生产过程中，由于设备或工艺问题，各工序都会产生部分不合格的硅片，称为不良片，若直接将不良片报废处理会导致成本增加。在制绒过程中，常常会出现制绒不均匀、硅片发白等的不良片，该类硅片会降低转换效率，甚至导致降级或报废，使得生产成本增加。对这类不良片进行处理，一般可采用重新制绒来改善。

目前针对制绒不均匀、白斑、硅片发白发亮等的不良片，多数采用高温煅烧后，再将硅片置于碱-异丙醇体系中制绒，制绒时间10～20min。该工艺流程采用程序升温煅烧耗时长、且要求较苛刻，后续的制绒体系反应时间长，且异丙醇毒性较大、易挥发，对环境有较大危害。为解决上述问题，需开发新型不良片处理方法，在改善不良片绒面效果基础上，缩短时间，降低成本。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点，公开了用于单晶硅制绒后不良片处理的制绒剂，还公开了制作该种用于单晶硅制绒后不良片处理的制绒剂的方法，以及单晶硅制绒后不良片的处理方法。本发明针对现有制绒工序产生的不良片，提出一种单晶硅片制绒后不良片的处理方法，该方法能够在5～10分钟内对不良片进行再制绒，绒面均匀、表面干净，硅片良品率在95％～97％，采用该处理方法再制绒后的硅片反射率在12％～14％。该使用方法可大大节约设备成本及时间成本。该方法即在不良片表面进行刻蚀，通过控制实验条件(反应温度、时间、制绒剂含量等参数)，可以调控刻蚀速率，使得硅片表面的制绒缺陷部分通过制绒剂作用，刻蚀出均匀的绒面。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

用于单晶硅制绒后不良片处理的制绒剂，包括氢氧化钠或氢氧化钾和制绒添加剂，氢氧化钠或氢氧化钾的质量百分含量为0.5％～5％，制绒添加剂包括体积百分含量为0.1％～8％的低挥发性有机化合物、体积百分含量为92％～99.9％的去离子水。

本发明中低挥发性有机物含量较低，主要目的为降低反应速率。其原因为：第一，反应速率较慢，能够使得不良片表面的反应较为温和，最终形成均匀的绒面，得到制绒效果好的硅片；第二，反应速率较慢，可以最大程度降低不良片的质量损失，使得不良片重新制绒后的质量仍在合理范围内，不影响后续工序的正常进行，质量损失过大会导致后续工序中硅片碎片率增加。制绒后的硅片进行喷淋，然后可与正常硅片一起进入酸洗工艺流程。

作为优选，低挥发性有机化合物为含有3～7个碳的低级脂肪胺、含有3～8个碳的多元醇、含有3～14个碳的羧酸、含有4～8个碳的醚类中的一种或多种。 本发明中的低挥发性有机化合物与硅片表面发生反应起到掩蔽的效果，可以诱导小晶核的产生。

作为优选，含有3～7个碳的低级脂肪胺为三乙胺、乙醇胺、四甲基乙二胺、戊胺、三丙胺中的一种或几种。三乙胺、乙醇胺、四甲基乙二胺、戊胺、三丙胺在反应中起到遮蔽的作用，能够诱导硅片表面生成小晶核，并进一步发展为目标形貌。其中乙醇胺和戊胺，沸点高，挥发慢，可多次重复使用，且两者水溶性好，可调控范围广，三丙胺是一种碱性较强的有机碱，对制绒起到促进作用。

作为优选，含有3～8个碳的多元醇为乙二醇、丙三醇、山梨醇、一缩二乙二醇、一缩乙二醇、季戊二醇、异辛醇中的一种或几种。含有3～8个碳的多元醇选用乙二醇、丙三醇、山梨醇、一缩二乙二醇、一缩乙二醇、季戊二醇、异辛醇，降低表面张力，减少反应中氢气在硅片表面的吸附，使得硅片制绒更均匀，表面更洁净。乙二醇、丙三醇、山梨醇、一缩二乙二醇、一缩乙二醇、季戊二醇、异辛醇有亲水基团羟基，其润湿性和气体溶解度性能较好，表面张力小，液固粘附力越大，越容易润湿，能够提高无机碱对硅片表面的渗透速率从而大幅度提高制绒效率和效果。乙二醇的水溶性较好，也能与绝大多数醇类互溶，可提高溶液的均匀性。

作为优选，含有3～14个碳的羧酸为3-甲基丙酸、β-氨基丙酸、柠檬酸、4-氨基丁酸、乙二胺四乙酸、乙二酸中的一种或几种。柠檬酸为三羧酸，具有较强的亲水性能，润湿性能佳。