[发明专利]一种用于弱粗抛工艺的单晶硅制绒添加剂及使用方法

说明书

本发明公开了一种用于弱粗抛工艺的单晶硅制绒添加剂及使用方法，包括有脱泡剂、辅助成核剂、表面活性剂、PH调节剂、络合剂、有机酸和去离子水。相对于现有的无粗抛制绒工艺制绒添加剂，本申请的单晶硅制绒添加剂，搭配弱粗抛工艺，有效提高了单晶硅电池片的良率，促进硅片大尺寸薄片化发展，降低了太阳能电池片的制造成本；添加剂使用窗口大，适应硅片粗抛减重0.03‑0.10g的工艺，可操作性强。弱粗抛后的硅片表面依旧平整，使用本添加剂制绒能够形成较优绒面，提高了硅片的陷光效应，从而获得较低的反射率，提升了太阳能电池片光电转换效率。

技术领域

本发明属于单晶硅电池生产技术领域，具体涉及一种用于弱粗抛工艺的单晶硅制绒添加剂及使用方法。

背景技术

随着科技水平的提高，人类对可再生能源不断深化认识，尤其是太阳能的开发和利用日益受到人们的重视。光伏发电是太阳能直接利用的重要方法之一，通过湿法刻蚀将硅表面织构化形成金字塔从而降低硅片的表面反射率，提高光电转化效率。

太阳能电池片对硅的表面洁净度要求很高，因为硅是太阳能光伏组件中最重要的材料。最早硅片表面预清洗是通过粗抛工艺，去除除硅表面的颗粒、有机物和手指印等脏污，粗抛减重达到0.2g以上，制绒减重在0.4g以上，这对硅片厚度就有一定要求，不能太薄，否则会有很高的碎片率。

硅太阳能电池的理论光电转换效率上线是33％左右，但目前实际太阳能转换效率在22-25％之间，太阳电池片的光电转化效率越来越受限，为了降低太阳能电池片制造成本，硅片薄片化和大尺寸成为下一步发展趋势，目前市场主流制绒工艺是无粗抛，但随着金刚线切割硅片工艺的普及，硅片金刚线痕越来越明显，以目前无粗抛工艺制绒很难去除硅表面的金刚线痕、表面的颗粒、有机物和手指印等脏污，以上脏污和金刚线痕仅通过制绒刻蚀，是较难实现的，但由于硅片又较薄，不能适应以前高减重粗抛工艺，所以只能通过弱粗抛去除金刚线痕和脏污，这就要求研发一款应于弱粗抛工艺的制绒添加剂，对于推动太阳能电池片发展有着重大意义。

发明内容

为了降低太阳能电池片制造成本，推动硅片薄片化及大尺寸发展，有效去除硅片损伤层及脏污，本发明提供用于弱粗抛工艺的单晶硅制绒添加剂及使用方法，通过添加剂及使用方法刻蚀出低反射率且均匀的金字塔绒面，加入弱粗抛工艺搭配该添加剂不仅能有效去除脏污及损伤层，同时能有效提高太阳能电池片转换效率。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案得以实现：一种用于弱粗抛工艺的单晶硅制绒添加剂，包括有脱泡剂、辅助成核剂、表面活性剂、PH调节剂、络合剂、有机酸和去离子水。

作为上述技术方案的优选，所述单晶硅制绒添加剂，按重量百分比，包括有以下组分：

作为上述技术方案的优选，所述脱泡剂能使得产生的气泡迅速脱离硅表面，促进硅片进一步被腐蚀，为糖苷类化合物，主要包括有去氢双柏醇葡萄糖苷、异落叶松树脂酚葡萄糖苷、金丝桃苷、槲皮素阿拉伯糖苷、槲皮素鼠李糖基、异鼠李素半乳糖苷、淫羊霍苷、苯乙基芸香糖苷和苯乙基葡萄糖苷中的任意一种或多种。脱泡剂的作用是使产生的气泡迅速脱离硅表面，促进硅片进一步被腐蚀。

作为上述技术方案的优选，所述辅助成核剂增强腐蚀液对硅片各向异性腐蚀，为酚酸类化合物，主要包括有没食子酸、咖啡酸、绿原酸、香草酸、原儿茶酸、丁香酸和阿魏酸中的任意一种或多种。辅助成核剂的作用是增强腐蚀液对硅片各向异性腐蚀效果。

作为上述技术方案的优选，所述表面活性剂具有优良的润湿性，能促进硅与腐蚀液充分接触，有利于硅各项异性腐蚀，为阴离子表面活性剂，主要包括有十二烷基硫酸酯钾盐、聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、脂肪醇磷酸酯钾盐、异构十醇磷酸酯钾盐、酚醚磷酸酯钾盐、异构十三醇磷酸酯钾盐、月桂基磷酸酯钾盐和十六醇磷酸酯钾盐中的任意一种或多种。表面活性剂提供优良的润湿性，促进硅与腐蚀液充分接触，有利于硅各项异性腐蚀。