[发明专利]一种电池用单晶硅片的制绒方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳光伏电池技术领，尤其涉及一种电池用单晶硅片的制绒方法。

背景技术

碱液对单晶硅片的[100]晶面蚀刻较快，而对[111]晶面的蚀刻较慢。由此而产生的蚀刻速率差将会导致在使用碱液对硅片进行蚀刻的过程中单晶硅片表面会形成金字塔结构。该结构能有效减少硅片对光的反射。在太阳能电池片的制备过程中，硅片对光的反射越低，硅片对光的吸收越多，太阳能电池转换效率也越高。通过上述碱液蚀刻的方法对单晶硅片表面进行织构化处理是常用的增加晶体硅对光的吸收的有效途径之一。现有的单晶硅制绒工艺通常需要600 s-900 s的制绒时间，效率较低，如果能缩短制绒时间，将能有效提高生产效率。本专利的制绒添加剂可极大的缩短制绒时间，且制绒后单晶硅表面的金字塔的尺寸大小和分布与常规工艺接近。

发明内容

本发明提供一种电池用单晶硅片的制绒方法，该方法在对单晶硅片进行制绒时，将本专利中的制绒添加剂按照一定比例加入到碱液中，即可实现快速制绒效果，制绒时间为300s-420s。该制绒方法包括如下步骤： 1）制绒添加剂的配置：依次将乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物1份，聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物2份，乙二胺四乙酸0.1份，单乙醇胺0.5份，苯甲酸钠 0.05份，对甲苯磺酸钠 0.5份溶解到100份水中，混合均匀；2）制绒液的配置：将步骤1）制得的制绒添加剂加到氢氧化钾水溶液中，混合均匀；所述的制绒添加剂与碱溶液的质量比为1:100，所述的氢氧化钾水溶液的质量分数为1.5%；3）将单晶硅片置入步骤2）制得的制绒液中进行制绒，制绒温度为75~88^oC，制绒时间为300~420 s。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的单晶硅片制绒方法可快速对单晶硅片进行表面制绒，制绒时间较常规工艺缩短50%以上；且在制绒过程中无需补加制绒添加剂，在提高制绒效率的同时降低成本。同时，本专利的制绒添加剂无毒性、无腐蚀性，对人体和环境无危害。

本发明的优点还在于：快速制绒后得到的绒面金字塔的尺寸较小，分布较窄，对光的反射率低，经组装得到的太阳能电池片的光电转换效率高。该添加剂成本较低，效率较高，效果显著，具有极佳的实用价值。

附图说明

图1为本发明提供的制绒方法得到的单晶硅表面的金字塔1；

图2为本发明提供的制绒方法得到的单晶硅表面的金字塔2。

具体实施方式

实施例1

工艺步骤如下：

1. 配置制绒添加剂：将0.5 g乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物（数均分子量为），1 g聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物，0.5 g乙二胺四乙酸，2 g单乙醇胺，0.1 g苯甲酸钠和0.25 g对甲苯磺酸钠依次溶解到100 ml去离子水中。

2. 配置碱液：将10 g氢氧化钠溶于990 g去离子水中，得到质量分数为1%的氢氧化钠水溶液。

3. 配置碱性制绒液：将步骤1所得的制绒添加剂和步骤2得到的碱液以质量比为0.5:100混合均匀。

4. 制绒工艺：将太阳能电池用单晶硅片浸没入步骤3制备的碱性制绒液进行表面制绒，制绒温度为85 ^oC，制绒时间为300 s。

实施例2

工艺步骤如下：

1. 配置制绒添加剂：将1 g乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物，2 g聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物，0.1 g乙二胺四乙酸，0.5 g单乙醇胺，0.05 g苯甲酸钠和0.5 g对甲苯磺酸钠依次溶解到100 ml去离子水中。

2. 配置碱液：将15 g氢氧化钾溶于985 g去离子水中，得到质量分数为1.5%的氢氧化钾水溶液。

3. 配置碱性制绒液：将步骤1所得的制绒添加剂和步骤2得到的碱液以质量比为1:100混合均匀。

4. 制绒工艺：将太阳能电池用单晶硅片浸没入步骤3制备的碱性制绒液进行表面制绒，制绒温度为75 ^oC，制绒时间为420 s。

实施例3

工艺步骤如下：

1. 配置制绒添加剂：将2 g乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物，1 g聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物，乙二胺四乙酸0.5，单乙醇胺3，苯甲酸钠 0.1，对甲苯磺酸钠 0.5g依次溶解到100 ml去离子水中。

2. 配置碱液：将20 g氢氧化钠溶于980 g去离子水中，得到质量分数为2%的氢氧化钠水溶液。