[發(fā)明專利]一種Cu基納米黑硅制絨添加劑制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710597588.7
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107419336B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 時寶;藍家平
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科來材料科技有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;H01L31/0236
• 代理公司: 蘇州華博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32232
• 代理人: 何蔚

本發(fā)明提供了一種Cu基納米黑硅制絨添加劑制備方法。所述制備方法如下：1)將銅化合物溶于乙醇溶液中，加入還原劑、分散劑后，攪拌、分散；2)加入硅烷偶聯(lián)劑后反應；3)過濾、洗滌、干燥，粉碎、研磨、過篩，選取得到納米銅顆粒；4)將得到的納米銅顆粒與乙醇、還原劑、氨水混合，加去離子水補足，得到納米制絨添加劑。本發(fā)明用納米Cu顆粒作為金屬輔助催化黑硅制絨添加劑主要原材料，用于黑硅制絨中能夠大大降低物料成本，同時又有很好的制絨效果，形成絨面尺度小，均勻性好無色差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池制造領(lǐng)域，具體涉及一種Cu基納米黑硅制絨添加劑制備方法。

背景技術(shù)

黑硅(blacksilicon)是指幾乎可以吸收所有可見光、反射率極低的硅表面或硅基薄膜，是最新研究發(fā)現(xiàn)的一種能大幅提高光電轉(zhuǎn)換效率的新型半導體材料。與一般的硅材料相比，黑硅材料幾乎能陷住所有的可見光，故外觀看上去是黑色的；并且其表面結(jié)構(gòu)為有序的錐形微結(jié)構(gòu)，光子進入該結(jié)構(gòu)后不會直接被反射出來，而是經(jīng)過多次反射后進入到硅體里面，減少了光的反射，提高了光的利用率。由于黑硅材料具有優(yōu)異的抗反射特性，因此在光伏領(lǐng)域有著重要的應用前景。

在光伏組件成本中，硅片成本占50％以上，硅片成本對光伏組件整體成本降低，從而加快平價上網(wǎng)的步伐有重要意義。采用金剛線切割多晶可有效降低硅片成本20％以上，有利于光伏產(chǎn)品降低成本，早日實現(xiàn)光伏平價上網(wǎng)。但金剛線切割晶體硅片，機械損傷小，不能形成有效的絨面成核中心，用傳統(tǒng)酸制絨法后效果差，硅片反射率高、顏色不均勻，從而影響組件發(fā)電量。所以需要采用納米制絨添加劑，應用于晶體硅片制絨工藝，形成納米黑硅絨面，絨面均勻，工藝可控，反射率低。同時，通過對電池工藝整體匹配調(diào)整，解決擴散、鍍膜、絲網(wǎng)印刷等等問題，實現(xiàn)電池效率提高。

制絨添加劑是指在單晶硅太陽能電池的制絨工藝過程中，添加有利于反應結(jié)果和產(chǎn)品性能的化學助劑。黑硅制絨納米添加劑主要利用金屬催化作用，在Ag/Si系統(tǒng)能量遠低于硅的價帶邊緣，Ag從硅的價帶中得到電子，從而被還原。

Ag⁺+e^-_VB→Ag^o(S)

Si+2H₂O→SiO₂+4H⁺+4e^-

H₂O₂繼續(xù)氧化Ag顆粒下面的硅，加快上述反應的進行，同時二氧化硅被氫氟酸腐蝕溶解掉。

2H₂O₂+Si→SiO₂+2H₂O

SiO₂+6HF→H₂SiF₆+2H₂O

但現(xiàn)有黑硅制絨納米添加劑多以Ag作為金屬輔助催化制絨添加劑主要原材料，使得現(xiàn)在的制絨添加劑成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種Cu(銅)基納米黑硅制絨添加劑的制備方法，用納米Cu顆粒作為金屬輔助催化黑硅制絨添加劑主要原材料，降低物料成本，同時又有很好的制絨效果，形成絨面尺度小，均勻性好無色差。

為實現(xiàn)所述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種Cu基納米黑硅制絨添加劑的制備方法，所述制備方法如下：

1)將銅化合物溶于乙醇溶液中，加入還原劑、分散劑后，攪拌、分散；

2)加入硅烷偶聯(lián)劑反應；

按照重量百分比，所述銅化合物、還原劑、分散劑、硅烷偶聯(lián)劑的占比為10～20％、0.5～10％、10～50％、0.1～1％，其余為乙醇；