[发明专利]一种低减重单晶硅片制绒添加剂、制备方法及其用途

说明书

本发明提供一种低减重单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，按重量百分比包括如下组分：糖类0.1%‑10%、醇类0.001%‑1%、缓蚀剂0.001%‑1%，分散剂0.05%‑5%、无机盐0.01%‑1%、表面活性剂0.001%‑0.5%、碱0.01%‑1%，余量为水。本发明利用低减重单晶硅片制绒添加剂在单晶硅表面制绒。利用本发明制备的低减重单晶硅片制绒添加剂在单晶硅表面制绒时，减重小，后续高温工序不易出现弓片，有利于薄片和大尺寸单晶硅片的推广；减重低，对应碱的耗量低，可以降低成本；减重低，反应产物硅酸盐产生量低，可以提升制绒添加剂的寿命。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种低减重单晶硅片制绒添加剂、制备方法及其用途。

背景技术

目前，在单晶硅太阳能电池生产过程中，单晶硅片制绒工序使用KOH或NaOH对硅片表面进行腐蚀，利用各向异性的原理制备出金字塔绒面结构，这种方式因成本低、操作简单、效率高等优点被普遍使用。

硅和KOH反应：Si+KOH+H₂0==K₂SiO₃+H₂，早期使用KOH和异丙醇（IPA）作为制绒液，IPA起到降低溶液表面张力、协助反应产物H₂泡快速脱离和络合反应产物硅酸盐，但是IPA存在用量大（5%-10%），易挥发，对环境有害、反射率仍偏高（12%-14%）等缺点，现在已经更换为添加量较小（0.4%-1%）的制绒添加剂，早期因为切割后单晶硅片表面损伤层较大（5-10um），制绒工序需要匹配较大的腐蚀减重0.4-0.7g，需要将损伤层腐蚀彻底再在单晶硅片表面制备出金字塔绒面结构，现在随着切割技术的提升，切割后单晶硅片的表面损伤层已降至3um左右，单晶硅片厚度也从早期的200-220um降至目前的150-170um，制绒工序需要匹配低减重，否则制绒后单晶硅片太薄，在后续高温工序中容易出现弓片，造成单晶硅太阳能电池生产过程中的碎片率提升，造成极大的成本损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低减重单晶硅片制绒添加剂、制备方法及其用途，制备的低减重单晶硅片制绒添加剂能够达到减重低、金字塔尺寸均匀、数量多、反射率低等效果。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种低减重单晶硅片制绒添加剂，按重量百分比包括如下组分：糖类0.1%-10%、醇类0.001%-1%、缓蚀剂0.001%-1%，分散剂0.05%-5%、无机盐0.01%-1%、表面活性剂0.001%-0.5%、碱0.01%-1%，余量为水。

其中，所述糖类是环糊精、羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉钠、葡聚糖、明胶中的一种或几种混合；

所述醇类是聚乙二醇200-1000，聚丙二醇200-1000中的一种或几种混合。

其中，所述缓蚀剂是聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、腐植酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或几种混合。

其中，所述分散剂是木质素磺酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠、硅酸钠、焦磷酸钠、葡萄糖酸钠、羟基乙叉二磷酸四钠、乙二胺四亚甲基膦酸钠中的一种或几种混合。

其中，所述无机盐是氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种混合。

其中，所述表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磷酸钠中的一种或几种混合。

其中，所述碱是氢氧化钠、氢氧化钾的一种或两种混合。

本发明还提供一种低减重单晶硅片制绒添加剂的制备方法，按重量百分比将糖类、醇类、缓蚀剂、分散剂、无机盐、表面活性剂和碱加入去离子水中，混合均匀配制成制绒添加剂溶液；其中，各组分的重量百分比如下：

糖类 0.1%-10%；

醇类 0.001%-1%；

缓冲剂 0.001%-1%；