[發明專利]金剛線切割單晶硅片專用堿制絨添加劑及其使用方法

在審

• 申請號: 201711255218.1
• 申請日: 2017-12-03
• 公開（公告）號: CN108130598A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 陳國濤;夏慶鋒;鄭慶剛
• 申請（專利權）人: 寧波道樂新材料科技有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;C30B29/06;H01L31/18;H01L31/0236
• 代理公司: 暫無信息
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本發明涉及一種金剛線切割單晶硅片專用堿制絨添加劑，包括如下組分：多元醇，聚乙烯醇，陰離子表面活性劑，水溶性硅基消泡劑，硅酸鈉和去離子水，多元醇的重量含量為0.5?5%，聚乙烯醇的重量含量為0.2?2%，表面活性劑重量含量為0.02?0.2%，水溶性硅基消泡劑重量含量為0.01?1%，硅酸鈉重量含量為0.5?5%，余量為去離子水。使用本發明中的添加劑對金剛線切割單晶硅片進行堿制絨后，可縮短制絨時間獲得均勻，細小且密集的金字塔絨面，并在制絨液使用后期仍保留較佳的制絨效果，提高制絨工藝的穩定性和一致性，并有效改善制絨后單晶硅片的線痕殘留等問題。該添加劑無毒性，易實施，穩定性好，具有很好的實際應用價值。

技術領域

本發明涉及一種金剛線切割單晶硅片專用堿制絨添加劑及其使用方法，屬于化學助劑技術領域。

背景技術

目前光伏行業中所用單晶硅片的切割主要采用金剛線切割技術，因其具有切割效率高，加工成本低和環境污染小等優點，受到越來越多的關注，逐漸成為單晶硅切片技術的主流和未來發展方向。

由于金剛線切割原理與砂漿線切割的原理不同，金剛線切割的硅片表面除了脆性破碎斷裂形成的不規則凹坑外，還存在大量塑性的光滑切割痕和表面殘留的無定形硅。這些因素會影響傳統工藝制絨后的金字塔絨面效果。

目前常規單晶堿制絨工藝一般采用氫氧化鈉或氫氧化鉀，添加適當異丙醇和硅酸鈉的混合溶液進行制絨。其缺點是：制絨時間長，制絨金字塔大而不均勻，對原始硅片表面狀態要求高，化學品消耗也比較大，并且溶液壽命短，制絨重復性差，異丙醇發揮量大等問題。在實際現場的應用過程中，存在操作難度高，帶來制絨外觀不良率很高，電池片轉換效率低等問題。

為了解決常規堿制絨工藝帶來的技術難題，需要尋找一種輔助制絨用的添加劑，優化制絨后絨面效果，減少制絨過程中產生的雨點，片藍印等缺陷，并提高制絨液的穩定性。

發明內容

本發明目的是提供一種專用于金剛線切割單晶硅片堿制絨添加劑，該添加劑能夠有效縮短制絨時間，獲得均勻，細小且密集的金字塔絨面，改善制絨后單晶硅片的線痕殘留等問題。為此，本發明采用如下技術方案：

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下。

一種金剛線切割單晶硅片專用堿制絨添加劑，包括如下組分：多元醇，聚乙烯醇，陰離子表面活性劑，水溶性硅基消泡劑，硅酸鈉和去離子水，多元醇的重量含量為0.5-5%，聚乙烯醇的重量含量為0.2-2%，表面活性劑重量含量為0.02-0.2%，水溶性硅基消泡劑重量含量為0.01-1%，硅酸鈉重量含量為0.5-5%，余量為去離子水。

進一步地，多元醇為季戊四醇、木糖醇或山梨糖醇。

進一步地，聚乙烯醇的醇解度為88%或98%。

進一步地，陰離子表面活性劑為磺酸鹽表面活性劑、磷酸鹽表面活性劑或羧酸鹽表面活性劑。

進一步地，上述添加劑在金剛線切割單晶硅片堿制絨工藝中的使用方法包括如下步驟：

a) 配制添加劑：將多元醇、聚乙烯醇、陰離子表面活性劑、水溶性硅基消泡劑、硅酸鈉溶解于去離子中，得到添加劑；其中，多元醇的重量含量為0.5-5%；聚乙烯醇的重量含量為0.2-2%；陰離子表面活性劑重量含量為0.02-0.2%；硅基消泡劑重量含量為0.01-1%；硅酸鈉重量含量為0.5-5%；

b)配制堿制絨液：將氫氧化鈉或者氫氧化鉀溶于去離子水中得到堿混合液，而后將步驟a)制得的添加劑加入到該堿混合溶液中，得到堿性制絨液；其中，氫氧化鈉或氫氧化鉀的重量含量為0.5-3%；添加劑的重量含量為0.5-5%；

c)制絨：將金剛線切割單晶硅片浸沒入步驟b)所獲得的堿性制絨液中進行制絨。

進一步地，步驟c)中，制絨過程中的制絨溫度為75-90℃，制絨時間為300-1200s。