[发明专利]一种电池片制绒腐蚀液及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池硅片制造领域，具体涉及一种电池片制绒腐蚀液及其制备工艺。

背景技术

在单晶硅太阳能电池片生产过程中，表面织构是关键工序之一，可以减少太阳光在硅片表面的反射损失。但是单晶硅片为高表面能固体，表面能有减小的趋势，易被外界污染。表面污染物直接影响成品电池片的开路电压、短路电流及光电转换效率。硅片表面的污染主要是在切割过程中产生的有机杂质、金属污染、固体颗粒及氧化层等。

专利CN200910035633.5提供了一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐和苛性碱的混合溶液，是通常使用的NaOH、水和异丙醇(IPA)而得到混合制绒液，利用IPA来协助氢气泡的释放。但是由于IPA沸点较低，IPA挥发具有毒性，重复性差，制绒后硅片表面会出现腐蚀不均匀和量产过程难控制等问题。而表面活性剂由于其优良的润湿、增溶和分散等性能，被考虑替代IPA应用在腐蚀液中。专利CN201010618903.8提供了一种单晶硅制绒添加剂以及单晶硅制绒工艺，其中单晶硅制绒添加剂，由润湿剂和消泡剂组成，而润湿剂为非离子型表面活性剂，但是其中碱性物质为氢氧化钠和氢氧化钾的混合物，没有很好地改善对单晶硅的腐蚀作用。

在本发明中我们提供了一种电池片制绒腐蚀液，使用表面活性剂来替代IPA，不仅可以降低表面张力，其具有的特性，对去除硅片表面沾污的杂质非常有利，同时具有无毒和低成本等优势；同时四甲基氢氧化铵具有与NaOH接近的腐蚀选择比，腐蚀速率快，腐蚀表面效果改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池片制绒腐蚀液及其制备工艺，本发明中使用的非离子与阴离子复配型表面活性剂，制绒后硅片反射率低，表面洁净度较好。同时四甲基氢氧化铵在硅片表面形成的绒面上的金字塔的尺寸小，腐蚀速率快，有效缩短了制绒时间；并与溶液中表面活性剂一起作用，提高绒面的平整度和均匀性，降低表面反射率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种电池片制绒腐蚀液，包括以下重量份材料：

其中，非离子与阴离子复配型表面活性剂中非离子表面活性剂为硅酸钠，阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠和脂肪醇醚硫酸钠中的一种或两种；

其中，非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的摩尔比为1:1-1.2。

这种电池片制绒腐蚀液的制备工艺，包括以下步骤：

首先将水加入到制绒槽中，再加入四甲基氢氧化铵和氢氧化钠，控制温度在80-90℃，加入复配型表面活性剂，搅拌即得到电池片制绒腐蚀液。

优选地，所述水是去离子水。

本发明的有益效果是：

1.在单晶硅腐蚀过程中选择添加非离子与阴离子复配型表面活性剂，其混合体系的临界胶束浓度小于任意一种表面活性剂单独使用的临界胶束浓。含有表面活性剂的制绒液在工业化反应中比IPA得到的织构效果理想，同时溶液中表面活性剂浓度略大于临界胶束浓度，制绒后硅片反射率低，表面洁净度较好。同时这种非离子-离子复配表面活性剂，因为在非离子表面活性剂中加入离子型表面活性剂，产生的偶极-离子作用，使溶液的表面活性较单一表面活性剂有所提高。

2.四甲基氢氧化铵具有与NaOH接近的腐蚀选择比，并且在硅片表面形成的绒面上的金字塔的尺寸小，腐蚀速率快，腐蚀表面效果好，无毒无污染。同时，将四甲基氢氧化铵加入单晶硅制绒腐蚀剂中，有效缩短了制绒时间；并与溶液中表面活性剂一起作用，提高绒面的平整度和均匀性，降低表面反射率。

具体实施方式

下面结合具体实施例详细说明本发明，但本发明并不局限于具体实施例。

实施例1：

首先将90份水加入到制绒槽中，再加入2份四甲基氢氧化铵和5份氢氧化钠，控制温度在80℃，加入复配型表面活性剂10份，搅拌即得到电池片制绒腐蚀液；

其中非离子表面活性剂为硅酸钠，阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠，二者摩尔比为1:1.2。

实施例2：

首先将90份水加入到制绒槽中，再加入2份四甲基氢氧化铵和5份氢氧化钠，控制温度在80℃，加入复配型表面活性剂10份，搅拌即得到电池片制绒腐蚀液；

其中非离子表面活性剂为硅酸钠，阴离子表面活性剂为脂肪醇醚硫酸钠，二者摩尔比为1:1.2。

实施例3：

首先将90份水加入到制绒槽中，再加入2份四甲基氢氧化铵和5份氢氧化钠，控制温度在80℃，加入复配型表面活性剂10份，搅拌即得到电池片制绒腐蚀液；