[發明專利]用于單晶硅制絨后不良片處理的制絨劑及其制作方法和單晶硅制絨后不良片的處理方法

在審

• 申請號: 201610446469.7
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN107523880A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 程寒松;李然;閆緩
• 申請（專利權）人: 杭州聚力氫能科技有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10
• 代理公司: 浙江杭知橋律師事務所33256
• 代理人: 王梨華,陳麗霞

技術領域

本發明涉及制絨劑，涉及用于單晶硅制絨后不良片處理的制絨劑，還涉及制作該種用于單晶硅制絨后不良片處理的制絨劑的方法，以及單晶硅制絨后不良片的處理方法。

背景技術

光伏太陽能電池可以實現光電轉換，其通過吸收光子，產生電子空穴對，進而可以在PN結兩端產生電勢，將PN結用導線連接起來，形成電流，實現光能向電能的轉變。

為有效利用光能，通常在太陽能電池片表面制備均勻的絨面，減少光的反射率，其生產工序包括制絨、擴散、濕法刻蝕、鍍膜、印刷燒結、測試等，在實際生產過程中，由于設備或工藝問題，各工序都會產生部分不合格的硅片，稱為不良片，若直接將不良片報廢處理會導致成本增加。在制絨過程中，常常會出現制絨不均勻、硅片發白等的不良片，該類硅片會降低轉換效率，甚至導致降級或報廢，使得生產成本增加。對這類不良片進行處理，一般可采用重新制絨來改善。

目前針對制絨不均勻、白斑、硅片發白發亮等的不良片，多數采用高溫煅燒后，再將硅片置于堿-異丙醇體系中制絨，制絨時間10～20min。該工藝流程采用程序升溫煅燒耗時長、且要求較苛刻，后續的制絨體系反應時間長，且異丙醇毒性較大、易揮發，對環境有較大危害。為解決上述問題，需開發新型不良片處理方法，在改善不良片絨面效果基礎上，縮短時間，降低成本。

發明內容

本發明針對現有技術的缺點，公開了用于單晶硅制絨后不良片處理的制絨劑，還公開了制作該種用于單晶硅制絨后不良片處理的制絨劑的方法，以及單晶硅制絨后不良片的處理方法。本發明針對現有制絨工序產生的不良片，提出一種單晶硅片制絨后不良片的處理方法，該方法能夠在5～10分鐘內對不良片進行再制絨，絨面均勻、表面干凈，硅片良品率在95％～97％，采用該處理方法再制絨后的硅片反射率在12％～14％。該使用方法可大大節約設備成本及時間成本。該方法即在不良片表面進行刻蝕，通過控制實驗條件(反應溫度、時間、制絨劑含量等參數)，可以調控刻蝕速率，使得硅片表面的制絨缺陷部分通過制絨劑作用，刻蝕出均勻的絨面。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決。

用于單晶硅制絨后不良片處理的制絨劑，包括氫氧化鈉或氫氧化鉀和制絨添加劑，氫氧化鈉或氫氧化鉀的質量百分含量為0.5％～5％，制絨添加劑包括體積百分含量為0.1％～8％的低揮發性有機化合物、體積百分含量為92％～99.9％的去離子水。

本發明中低揮發性有機物含量較低，主要目的為降低反應速率。其原因為：第一，反應速率較慢，能夠使得不良片表面的反應較為溫和，最終形成均勻的絨面，得到制絨效果好的硅片；第二，反應速率較慢，可以最大程度降低不良片的質量損失，使得不良片重新制絨后的質量仍在合理范圍內，不影響后續工序的正常進行，質量損失過大會導致后續工序中硅片碎片率增加。制絨后的硅片進行噴淋，然后可與正常硅片一起進入酸洗工藝流程。

作為優選，低揮發性有機化合物為含有3～7個碳的低級脂肪胺、含有3～8個碳的多元醇、含有3～14個碳的羧酸、含有4～8個碳的醚類中的一種或多種。 本發明中的低揮發性有機化合物與硅片表面發生反應起到掩蔽的效果，可以誘導小晶核的產生。

作為優選，含有3～7個碳的低級脂肪胺為三乙胺、乙醇胺、四甲基乙二胺、戊胺、三丙胺中的一種或幾種。三乙胺、乙醇胺、四甲基乙二胺、戊胺、三丙胺在反應中起到遮蔽的作用，能夠誘導硅片表面生成小晶核，并進一步發展為目標形貌。其中乙醇胺和戊胺，沸點高，揮發慢，可多次重復使用，且兩者水溶性好，可調控范圍廣，三丙胺是一種堿性較強的有機堿，對制絨起到促進作用。

作為優選，含有3～8個碳的多元醇為乙二醇、丙三醇、山梨醇、一縮二乙二醇、一縮乙二醇、季戊二醇、異辛醇中的一種或幾種。含有3～8個碳的多元醇選用乙二醇、丙三醇、山梨醇、一縮二乙二醇、一縮乙二醇、季戊二醇、異辛醇，降低表面張力，減少反應中氫氣在硅片表面的吸附，使得硅片制絨更均勻，表面更潔凈。乙二醇、丙三醇、山梨醇、一縮二乙二醇、一縮乙二醇、季戊二醇、異辛醇有親水基團羥基，其潤濕性和氣體溶解度性能較好，表面張力小，液固粘附力越大，越容易潤濕，能夠提高無機堿對硅片表面的滲透速率從而大幅度提高制絨效率和效果。乙二醇的水溶性較好，也能與絕大多數醇類互溶，可提高溶液的均勻性。

作為優選，含有3～14個碳的羧酸為3-甲基丙酸、β-氨基丙酸、檸檬酸、4-氨基丁酸、乙二胺四乙酸、乙二酸中的一種或幾種。檸檬酸為三羧酸，具有較強的親水性能，潤濕性能佳。