[发明专利]金刚线多晶硅片制绒添加剂及金刚线多晶硅片制绒刻蚀液

说明书

本发明公开了一种金刚线多晶硅片制绒添加剂，以及使用该添加剂的多晶硅片制绒刻蚀液。所述金刚线多晶硅片制绒添加剂包括：低粘度低稳泡组分，高粘度高稳泡组分和去离子水；所述低粘度低稳泡组分包括草酸、酒石酸、柠檬酸、可溶性柠檬酸盐、异构醇醚和季铵盐阳离子表面活性剂；所述高粘度高稳泡组分包括聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚、吉米奇类季铵盐阳离子表面活性剂。使用本发明提出的制绒添加剂，能够对金刚线硅片绒面微观结构进行调制处理，有效降低金刚线多晶硅片反射率，提高陷光效应，进而提高太阳能光伏转换效率，降低度电发电成本。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体来说涉及一种金刚线多晶硅片制绒添加剂，以及一种使用该金刚线多晶硅片制绒添加剂的金刚线多晶硅片制绒刻蚀液。

背景技术

目前，在太阳能光伏发电技术中，如何降本增效是光伏制造和应用中永恒的话题。对金刚线多晶硅片而言，常规制绒工艺制备的产品反射率过高，无法满足对电池效率的要求，为此必须开发专用的添加剂，开发新的制绒工艺，才能保证在高转换效率的基础上，降低硅片的成本。随着技术的发展，很多本领域技术人员尝试通过在金刚线多晶硅片制绒刻蚀液中添加适当的辅助成分，对腐蚀过程进行主动干预调制，以期获得更低的反射率。其中，申请号为201310049552.7的中国发明专利提出用聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水作为配方，配制金刚线多晶硅片制绒添加剂。但实际使用中，这种方案与现有技术所起到的作用和效果类似。而申请号为201710436656 .1的发明专利提到了一种用添加剂的方法进行金刚线切割硅片的制绒腐蚀工艺。该专利未公开具体的添加剂配方，因而无法了解作用原理。但从公布的结果来看，使用添加剂进行制绒工艺的调制是金刚线多晶硅片必需的。而在另一篇申请号为201610186857.6的专利文献中，发明人公开了在硅片制绒之前进行清洗和热处理的技术方案。通过适当的预处理工艺来增加表面裂纹深度和密度，从而有利于腐蚀坑的形成。但从实际生产过程来看，上述技术方案不但增加了工艺成本，而且对腐蚀效果的促进作用也很有限，故该方案无法大规模推广。因此，如何开发出一种新的金刚线多晶硅片制绒刻蚀液，在制绒刻蚀的加工过程中在金刚线多晶硅片的表面形成大小适中的腐蚀坑，有效降低金刚线多晶硅片在可见光的波长尺度内的反射率，提高陷光效应，进而提高太阳能光伏转换效率，降低加工成本，是本领域技术人员需要研究的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种金刚线多晶硅片制绒添加剂，能够有效降低金刚线多晶硅片反射率，提高陷光效应，进而提高太阳能光伏转换效率，降低度电发电成本。

其采用的具体技术方案如下：

一种金刚线多晶硅片制绒添加剂，其包括：低粘度低稳泡组分，高粘度高稳泡组分和去离子水；低粘度低稳泡组分包括草酸、酒石酸、异构醇醚、柠檬酸、可溶性柠檬酸盐和季铵盐阳离子表面活性剂中的一种或几种的组合；高粘度高稳泡组分包括聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚、吉米奇类季铵盐阳离子表面活性剂中的一种或几种的组合。

上述金刚线多晶硅片制绒添加剂，其特征在于由下述按质量百分比计的原料组成：低粘度低稳泡组分0.5-10%，高粘度高稳泡组分0.1%-2%，其余为去离子水。

通过采用这种技术方案：以低粘度低稳泡组分在金刚线多晶硅片表面形成孔径较小但深度较深的腐蚀孔。同时，以高粘度高稳泡组分在金刚线多晶硅片表面形成孔径较大但深度较浅的腐蚀孔。由此，通过将具有不同特征功能的组分进行复核调配，在蚀刻加工过程中对金刚线多晶硅片的绒面微观结构进行调制处理，从而显著降低可见光区尤其是紫外到短波可见光区的反射率，提高陷光效应，进而提高太阳电池的转换效率。

本发明还公开了一种使用上述金刚线多晶硅片制绒添加剂的金刚线多晶硅片制绒刻蚀液，其包括：氢氟酸、硝酸、去离子水和上述金刚线多晶硅片制绒添加剂。其中，所述氢氟酸、硝酸和电子级纯水的质量比例为1：（2.8-3.2）：（1.6-1.9）。

优选的是，在上述金刚线多晶硅片制绒刻蚀液中：所述金刚线多晶硅片制绒添加剂的体积比占1%-2%。