[发明专利]一种单晶硅刻蚀制绒添加剂及其应用

说明书

本发明属于硅片制绒技术，特别涉及一种单晶硅刻蚀制绒添加剂及其应用。选择特定种类、特定分子量的魔芋葡甘露聚糖作为添加剂加入到碱液中制备制绒液，并和表面活性剂、抗坏血酸、氢氧化钠、炔二醇、磺酸钠、絮凝剂加入复配协同，得到单晶硅刻蚀制绒液，并采用该制绒液对单晶硅进行制绒，不仅可达到降低碱液用量，而且避免了硅片表面的规整性受到破坏，能有效减少对光的反射，提高组装得到的太阳能电池片的光电转换效率。

技术领域

本发明属于太阳能电池生产制绒工艺技术领域，涉及一种单晶硅制绒添加剂以及制绒液的配制。

背景技术

目前常规硅太阳电池生产的工艺流程为表面预清洗、制绒去除损伤层并形成减反射的绒面结构、化学清洗并干燥；通过液态源扩散的方法在硅片表面各点形成均匀掺杂的PN结；去除扩散过程中形成的周边PN结和表面磷硅玻璃；表面沉积钝化和减反射膜；制作太阳电池的背面电极、背面电场和正面电极；烧结形成欧姆接触，从而完成整个电池片的制作过程。其中制绒去除损伤层并形成减反射的绒面结构这一步骤，目前大都采用化学腐蚀的方法来实现。

制绒是用化学或物理方法去除硅片表面损伤层并形成减反射的绒面结构的过程，目前常规制绒工艺一般采用氢氧化钠或氢氧化钾，并添加适当异丙醇和硅酸钠的混合溶液进行制绒。其缺点是：制绒时间较长，制绒金字塔大而不均匀，对原始硅片表面状态要求高，化学品消耗也比较大，并且溶液寿命短，制绒重复性差，异丙醇等挥发量很大，需要不断调液，操作难度高，从而带来制绒外观不良率很高，电池片转换效率较低等问题。

目前传统的单晶硅刻蚀制绒添加剂使用后得到的绒面尺寸金字塔型的小丘尺寸可控制仅能控制在2～4μm，难以进一步降低尺寸，无法进一步提高金字塔型的小丘的密度。而依靠表面金字塔形的方锥结构能对光进行多次反射，不仅减少了反射损失，而且改变了光在硅片中的前进方向，延长了光程，增加了光生载流子的产量，因此绒面反射率的降低有利于电池光电转换性能的改善，而目前的绒面的表面反射率也仅能达到10～14％，从而不利于太阳电池的光电转换率的进一步提高，而目前的制绒液中碱用量较大，不利于坏境环保。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可以得到更小尺寸、更均匀的“金字塔”状绒面的单晶硅刻蚀制绒添加剂，使用后可以降低绒面的反射率，有利于提高太阳能电池的光电转换率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种单晶硅刻蚀制绒添加剂，该添加为：单晶硅刻蚀制绒添加剂为高分子量有机糖，具体为：分子量10～13万的魔芋葡甘露聚糖。

制绒添加剂在制绒液中的应用：

制绒液按质量百分比计，由以下成分组成：

高分子量有机糖-分子量10～13万的魔芋葡甘露聚糖：0.5～2.0％；

表面活性剂：3～5‰；

抗坏血酸：3～5‰；

氢氧化钠：5～10‰；

炔二醇：2～5‰；

磺酸钠：0.5～2.0％；

絮凝剂(PMA)：0.3～0.5‰；

其余为去离子水。

其中，本发明选取的有机多糖为魔芋葡甘露聚糖作为制绒添加剂，一般而言常见的魔芋葡甘露聚糖分子量可达100万以上，有的甚至更高，直接加入制绒液中无法使用，因此本发明还需要将魔芋葡甘露聚糖进行酶解(参考现有的常规工艺即可，控制甘露聚糖酶的用量、酶解时间)，酶解后通过超滤膜截留分子量10～13万的魔芋葡甘露聚糖，将该分子量的魔芋葡甘露聚糖多糖加入至单晶硅刻蚀制绒添加剂中，和氢氧化钠等物质复配协同后可以得到更小的绒面，得到的绒面金字塔尺寸可控制在1um以下，从而有利于得到更低的反射率，反射率可以达到10％以下，显著高于传统的制绒效果，因此有利于太阳能电池转换效率的提高。