[發明專利]多晶硅片的制絨輔助劑及制絨工藝

有效

• 申請號: 201310467329.4
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN104562011B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 吳新正;陳靜;胡彭年;張愿成;朱旭;張軍;趙欣侃
• 申請（專利權）人: 上海太陽能工程技術研究中心有限公司
• 主分類號: C23F1/24
• 分類號: C23F1/24
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

一種多晶硅片的制絨輔助劑，由以下組分按所附體積百分比配制而成：表面活性劑溶液15％～25％，乙二酸溶液20％～30％，去離子水45％～65％。采用上述多晶硅片的制絨輔助劑的制絨工藝，包括以下順序進行的步驟：(a)配制制絨輔助劑，(b)酸腐蝕，(c)第一次去離子水沖洗，(d)堿洗，(e)第二次去離子水沖洗，(f)酸洗，(g)第三次去離子水沖洗，(h)吹干。本發明的制絨輔助劑無毒性、無腐蝕性，配制和使用工藝簡單；應用于多晶硅片的制絨工藝，可使制絨后多晶硅片的反射率比常規制絨工藝制絨后多晶硅片的反射率低4％～5％左右，電池效率提升0.1％～0.15％。

技術領域

本發明涉及光電技術，尤其涉及一種多晶硅片的制絨輔助劑及制絨工藝。

背景技術

太陽電池的表面反射率是影響太陽電池光電轉換效率的重要因素之一。通過制絨，在太陽電池表面織構化可以有效降低太陽電池的表面反射率，入射光在電池表面多次反射延長了光程，增加了對紅外光子的吸收，而且有較多的光子在p-n結附近產生光生載流子，從而增加了光生載流子的收集幾率；另外同樣尺寸的基片，絨面電池的p-n結面積較大，可以提高短路電流，效率也有相應的提高。

目前多晶硅太陽電池的工業化生產中，尚缺乏有效、價廉的絨面制備技術。已經報道的多晶表面制絨技術包括：蒸鍍SiN膜，機械刻蝕、等離子刻蝕、電火花刻蝕、激光束刻蝕、化學腐蝕等。在大規模工業化生產中，化學腐蝕是比較理想的多晶表面制絨方法。多晶硅片由于晶向復雜，不能像單晶硅一樣用堿性溶液腐蝕產生金字塔型的絨面結構。因此大多采用酸性腐蝕液進行絨面的制備。硅和這種溶液反應的速度與晶向無關，是各向同性的，因此可以腐蝕出橢圓形的凹坑，入射光在凹坑中多次入射，從而起到陷光效果。

申請號為201110112185.1的中國專利“一種金剛線切割硅片的制絨方法”公布了一種金剛線切割硅片的制絨方法。該專利在HF-HNO₃體系中加入H₂SO₄或H₃PO₄，通過H₂SO₄或H₃PO₄的催化和緩沖作用來控制反應速率，從而降低制絨后硅片的表面反射率。但是該專利需加入大量H₂SO₄或H₃PO₄來達到降低反射率的目標，制絨成本較高；而且該專利的制絨體系為富HF體系，制絨后硅片表面易出現由深腐蝕坑形成的暗紋，會對太陽能電池的光電轉化效率產生不利影響。申請號為201010540761.8的中國專利“多晶硅太陽能電池片酸性制絨劑用添加劑”和申請號為201110212876.9的中國專利“一種多晶硅片酸性制絨液的添加劑及使用方法”分別公開了兩種多晶硅片酸性制絨液的添加劑，其中申請號為201110112185.1的專利和申請號為201010540761.8的專利所述的添加劑成分為H₂SO₄、H₃PO₄和H₂O，申請號為201110212876.9的專利所述的輔助劑成分為聚乙烯吡咯烷酮、三乙醇胺和水，此三種專利敘述的僅僅是改善制絨后多晶硅片絨面狀況，提高腐蝕坑的均勻性，此三種專利無法提供使用輔助劑后硅片絨面反射率降低情況，更沒有提供使用輔助劑后效率的提升情況，故無法進行大規模的生產使用。

發明內容

本發明的目的，就是為了解決上述現有技術存在的問題，提供一種多晶硅片的制絨輔助劑及制絨工藝。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種多晶硅片的制絨輔助劑，由以下組分按所附體積百分比配制而成：

表面活性劑溶液 15％～25％；

乙二酸溶液 20％～30％；

去離子水 45％～65％。

所述表面活性劑溶液中，表面活性劑的重量百分含量為0.5～2％。