[發明專利]一種高效快速硅片制絨劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201510523725.3
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105133032A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 郭萬東;孟祥法;董培才;陳伏洲
• 申請（專利權）人: 合肥中南光電有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;H01L31/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及硅片制絨技術，具體涉及一種高效快速硅片制絨劑及其制備方法。

背景技術

制絨是太陽能電池生產工藝流程中的重要工序，利用低濃度堿性腐蝕液對單晶硅的各向異性腐蝕原理，在硅片表面形成“金字塔”結構，降低硅片表面的反射率，增加光的吸收，降低反射率，提高太陽能電池的轉化效率。目前，常規制絨工藝一般采用氫氧化鈉或氫氧化鉀，并添加適當異丙醇和硅酸鈉的混合溶液進行制絨。現有制絨液使用的異丙醇等成分揮發量大，環保性差，并且使用壽命短，化學品消耗量大，反應可控性低，制絨重復性差，直接影響產品質量。而且，普通的制絨液普遍存在制絨時間較長的問題，無法實現快速高效制絨，生產效率較低。為了解決上述問題，需要開發新的制絨液，提高絨面均勻性，改善制絨效果，提高太陽能電池片的轉換效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效快速硅片制絨劑。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高效快速硅片制絨劑，其是由下述重量份的原料制得：

氫氧化鈉1.5-2.5，氟化鈉0.3-0.5，烏洛托品0.2-0.4，二羧甲基丙氨酸三鈉0.1-0.2，絲氨酸1-2，辛基酚聚氧乙烯醚0.5-1，苯甲醇0.5-1，制絨調節劑5-10，卡拉膠0.1-0.2，水100-150；

其中制絨調節劑由下列重量份的原料制成：苯乙烯3-5，甲基丙烯酸甲酯2-4，聚乙烯醇2-4，玉米淀粉1-2，過硫酸鉀0.1-0.2，平平加0.5-1，水80-100；制絨調節劑的制備方法是先將聚乙烯醇和玉米淀粉加入1/2-2/3量的水中50-60℃攪拌1-2h，再加入平平加1000-1500r/min攪拌5-10min，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和過硫酸鉀混合均勻并加熱到85-95℃反應0.5-1h，最后加入剩余的水，攪拌均勻后冷卻，即得。

一種高效快速硅片制絨劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）按重量稱取原料，先將氫氧化鈉加入水中完全溶解，再加入氟化鈉、絲氨酸和烏洛托品50-60℃攪拌0.5-1h，然后加入卡拉膠同樣條件下攪拌1-2h，冷卻后過濾，得濾液；

（2）將辛基酚聚氧乙烯醚和二羧甲基丙氨酸三鈉加入（1）中的濾液中60-80℃、500-1000r/min攪拌10-15min，冷卻后再加入苯甲醇同樣轉速下攪拌5-10min，最后加入其余原料攪拌均勻，即得高效快速硅片制絨劑。

本發明的優點是：

本發明引入制絨添加劑，與硅片表面產生吸附作用，提高成核密度，增加反應的各向異性，有利于改善絨面金字塔外形，形成密度大、均勻可控的絨面，提高制絨效率；同時，通過其余原料復配產生協同作用，既能控制硅片在堿液中的腐蝕速度，改善制絨工藝的穩定性，有效提高電池片的轉換效率，又能在硅片上很快形成晶核，提高腐蝕速率，縮短制絨時間，節約生產成本，提高生產效率，產品質量穩定。

具體實施方式

本發明非限定實施例如下：

一種高效快速硅片制絨劑，由下列重量(kg)的組分原料制備而成：

氫氧化鈉2.5，氟化鈉0.5，烏洛托品0.4，二羧甲基丙氨酸三鈉0.2，絲氨酸2，辛基酚聚氧乙烯醚1，苯甲醇1，制絨調節劑10，卡拉膠0.2，水150；

其中制絨調節劑由下列重量(kg)的組分原料制成：苯乙烯3，甲基丙烯酸甲酯2，聚乙烯醇2，玉米淀粉1，過硫酸鉀0.1，平平加0.5，水80；制絨調節劑的制備方法是先將聚乙烯醇和玉米淀粉加入1/2量的水中60℃攪拌1h，再加入平平加1000r/min攪拌5min，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和過硫酸鉀混合均勻并加熱到85℃反應0.5h，最后加入剩余的水，攪拌均勻后冷卻，即得。

高效快速硅片制絨劑的制備方法包括以下步驟：

（1）按重量稱取原料，先將氫氧化鈉加入水中完全溶解，再加入氟化鈉、絲氨酸和烏洛托品60℃攪拌0.5h，然后加入卡拉膠同樣條件下攪拌1h，冷卻后過濾，得濾液；

（2）將辛基酚聚氧乙烯醚和二羧甲基丙氨酸三鈉加入（1）中的濾液中80℃、1000r/min攪拌10min，冷卻后再加入苯甲醇同樣轉速下攪拌5min，最后加入其余原料攪拌均勻，即得高效快速硅片制絨劑。

將單晶硅片浸在上述得到的硅片制絨劑中，在85℃條件下制絨，制絨時間為10min，得到的硅片表面形成尺寸均勻的絨面結構，經檢測金字塔的平均尺寸在1-3μm，反射率為9.7%。