[發明專利]一種單晶硅片的制絨方法

在審

• 申請號: 201611255446.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106835288A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 姜翰欽
• 申請（專利權）人: 德清麗晶能源科技有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;H01L31/18
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司33214
• 代理人: 王鵬舉

技術領域

本發明屬于單晶硅片用具技術領域，尤其涉及一種單晶硅片的制絨方法。

背景技術

在太陽能電池片的制備過程中，盡可能地減少硅片對光的反射，提高硅片對光的吸收，將有效提升太陽能電池轉換效率。其中硅片表面進行織構化處理是常用的增加晶體硅對光的吸收的途徑。工業生產中常在堿性制絨液中添加大量異丙醇或乙醇來提高制絨效果。如中國發明專利CN201010195103.X和CN201010195095.9分別報道了兩種單晶硅片制絨添加劑及其使用方法。但需要指出的是，異丙醇和乙醇屬于低沸點醇類，制絨過程溫度較高，需要經常補加，操作不便且使生產成本增加；同時，異丙醇和乙醇的大量使用會導致制絨殘液的COD(化學需氧量)嚴重超標，帶來環境污染。由此可見，在單晶硅片制絨過程中摒棄異丙醇或乙醇，既操作便利，又可降低成本，減少污染。制絨效果主要受金字塔的尺寸大小和分布程度影響。而常規工藝制備得到的金字塔的尺寸約為6～10μm，且分布較寬。

發明內容

本發明的目的在于解決以上所述的技術問題，提供一種制絨效果優異，制絨后絨面金字塔的尺寸較小，分布較窄，能減少對光的反射，因而能提高組裝得到的太陽能電池片的光電轉換效率的單晶硅片的制絨方法，其技術方案如下：

一種單晶硅片的制絨方法，其特征在于，由以下步驟：

1)制絨添加劑的配置：依次將氟碳表面活性劑，聚乙烯吡咯烷酮，丙烯酸-馬來酸酐共聚物，丙二醇甲醚，苯甲酸鈉，對甲苯磺酸鈉溶解到水中，混合均勻；

2)制絨液的配置：將步驟1)制得的制絨添加劑加到堿溶液中，混合均勻；所述的制絨添加劑與堿溶液的質量比為0.1～3:100，所述的堿溶液為濃度為1～3％的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液。

3)將單晶硅片置入步驟2)制得的制絨液中進行制絨，制絨溫度為80～88℃，制絨時間為600～1200s。

優選方式為，所述的氟碳表面活性劑0.01-1％，聚乙烯吡咯烷酮1-5％，丙烯酸-馬來酸酐共聚物0.1-3％，丙二醇甲醚1-5％，苯甲酸鈉0.05-0.5％，對甲苯磺酸鈉0.1-2％，余量為水，上述百分比為質量百分比。

所述的氟碳表面活性劑為全氟壬烯氧基苯磺酸鈉、全氟辛基磺酸鉀、全氟辛基磺酰二乙醇胺、全氟辛基磺酰胺、全氟辛酸鈉中的一種或多種。

優選方式為，所述的水為去離子水，去離子水電導率<1μs/cm。

本發明添加氟碳表面活性劑可將最終的制絨堿液的表面張力降低至30mN/m以下，可獲得極其優越的制絨效果。

本發明在對單晶硅片進行表面制絨過程中，制絨添加劑中的有效組分沸點高，難揮發，無需補加，便利操作降低成本。同時，本專利的制絨添加劑無毒性、無腐蝕性，對人體和環境無危害，與傳統的使用異丙醇或乙醇的制絨液相比，本專利的制絨液中有機物用量至少降低一個數量級，減少環境污染

本發明的有益效果是：制絨效果優異，制絨后絨面金字塔的尺寸較小，分布較窄，能減少對光的反射，因而能提高組裝得到的太陽能電池片的光電轉換效率。

具體實施方式

下面具體說明實施例：

實施例1

工藝步驟如下：

1.配置制絨添加劑：將0.05g全氟辛基磺酸鈉，1g聚乙烯基吡咯烷酮，0.5g丙烯酸-馬來酸酐共聚物，5g丙二醇甲醚，0.1g苯甲酸鈉和0.25g對甲苯磺酸鈉依次溶解到100ml去離子水中。

2.配置堿液：將10g氫氧化鈉溶于990g去離子水中，得到濃度為1％的氫氧化鈉水溶液。

3.配置堿性制絨液：將步驟1所得的制絨添加劑和步驟2得到的堿液以質量比為0.5:100混合均勻。

4.制絨工藝：將太陽能電池用單晶硅片浸沒入步驟3制備的堿性制絨液進行表面制絨，制絨溫度為85℃，制絨時間為900s。

形成的金字塔尺寸較小，約為0.8～2μm，且分布較窄。此外，蝕刻掉的硅片重量約為5.5％。

實施例2

工藝步驟如下：

1.配置制絨添加劑：將0.1g全氟辛酸鈉，5g聚乙烯基吡咯烷酮，1g丙烯酸-馬來酸酐共聚物，3g丙二醇甲醚，0.2g苯甲酸鈉和0.5g對甲苯磺酸鈉依次溶解到100ml去離子水中。

2.配置堿液：將15g氫氧化鉀溶于985g去離子水中，得到濃度為1.5％的氫氧化鉀水溶液。

3.配置堿性制絨液：將步驟1所得的制絨添加劑和步驟2得到的堿液以質量比為1:100混合均勻。