[发明专利]一种环保型单晶硅制绒添加剂及其制备工艺，单晶硅制绒液以及制绒方法

说明书

本发明涉及单晶硅片制绒剂技术领域，公开了一种环保型单晶硅制绒添加剂及其制备工艺，按照重量百分比计包括：木质素磺酸钠0.01‑0.5％，聚丙烯酸0.02‑1.2％，亚甲基双萘磺酸钠0.0001‑0.01％，聚乙二醇0.001‑0.01％，L‑半胱氨酸0.01‑2％，水96‑99％。还公开了单晶硅制绒液，将上述制绒添加剂加入到1％‑2％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液中，在20‑80℃的温度下混合均匀即得。还公开了单晶硅表面制绒的方法：将预处理后的单晶硅片浸入制绒剂中进行制绒，制绒温度为70‑90℃，制绒时间为300‑1200s。本发明的制绒液的寿命长，挥发量少，补加量少，化学物质用量极低，制绒液及其废液颜色浅，化学需氧量极低，对环境污染小的同时也降低生产成本。制绒过程中气泡脱附及时，不会发生跳片或形成针点，绒面成核均匀，金字塔覆盖度高。

技术领域

本发明涉及单晶硅片制绒剂技术领域，尤其涉及一种环保型单晶硅制绒添加剂及其制备工艺，单晶硅制绒液以及制绒方法。

背景技术

随着科技的进步，能源问题不断得到解决和改善。近些年，在国家和政府的支持下，太阳能光伏行业得到了快速的发展，然而制约其进一步发展的问题在于如何提高太阳能电池光电转化效率，降低生产成本，以及如何使用更环保的化学试剂进行制绒。

单晶硅片在一定浓度范围的碱性溶液中被腐蚀是各向异性(对(100)晶面腐蚀较快，对(111)晶面腐蚀较慢)，即不同晶向上的腐蚀速率不同。利用这一原理，将特定晶向的单晶硅片放在碱溶液中进行腐蚀，可在硅片表面产生许多细小的金字塔结构。金字塔绒面的形成不仅会使硅片的表面反射率减小，而且还可以在电池内部形成光陷阱，增加入射光的吸收，提高单晶硅太阳能光电转化效率。

常规的制绒工艺一般采用氢氧化钠或氢氧化钾，添加适当异丙醇和硅酸钠的混合溶液进行制绒。如中国发明专利申请号为CN201010526866.8的发明专利中所述，在该种配方的制绒液中，硅片在碱溶液中生成大量的氢气，若形成的气泡过大或消除过慢，就会依附在硅片表面，导致制绒过程中发生“跳片”现象，气泡附着的部分片面也会出现许多明亮的“针点”。若气泡消除过快，反应过度，就会导致硅片片面发白，形成的金字塔过大，反射率过高。因此需要一种合适的溶液状态体系来保证气泡脱附平衡，这就需要添加合适的制绒助剂来完成。

早期工业上使用的异丙醇和硅酸钠的混合溶液来制绒，制绒剂的寿命短，挥发量大，补加量多，废液的化学需氧量值过高，不利于环境的保护，且制绒后绒面反射率较高。如何在制绒液中减少有害化学物质的使用，减少污染，降低成本，成为亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明针对现有技术中制绒剂的寿命短，挥发量大，补加量多，废液的化学需氧量值过高，不利于环境的保护，且制绒后绒面反射率较高等缺点，提供了一种环保型单晶硅制绒添加剂及其制备工艺，单晶硅制绒液以及制绒方法，使用该工艺制备的制绒添加剂和制绒液，既能快速实现气泡脱附，又能抑制反应的速率，形成单晶硅金字塔稳定的绒面结构，同时该绒添加剂和制绒液无毒、无刺激、无可燃性，对环境污染小，制绒后残夜的化学需氧量值小，废液处理成本低。

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：一种环保型单晶硅制绒添加剂，该添加剂按照重量百分比计包括：木质素磺酸钠0.01-0.5％，聚丙烯酸0.02-1.2％，亚甲基双萘磺酸钠0.0001-0.01％，聚乙二醇0.001-0.01％，L-半胱氨酸0.01-2％，水96-99％。

作为优选，所述的聚丙烯酸的数均分子量约为1000-10000。

作为优选，所述的聚乙二醇的数均分子量约为200-1000。

作为优选，所述的制绒添加剂的PH值为6-8。

一种环保型单晶硅制绒添加剂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：按重量称取上述原料；