[發明專利]一種循環利用電解液溶液的黑硅制絨工藝

在審

• 申請號: 202011213499.6
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112481702A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王海超;林中亞
• 申請（專利權）人: 山西潞安太陽能科技有限責任公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;C30B29/06;C25C1/20;C25C7/06;H01L31/0236;H01L31/18
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

本發明屬于光伏制備領域，一種循環利用電解液溶液的黑硅制絨工藝，包括制絨前后采用電解法在硅片的表面依次進行金屬顆粒沉積步驟和金屬顆粒離子化步驟，所述的金屬顆粒沉積步驟和金屬顆粒離子化步驟是在同一個電解池裝置中完成的；其中，所述的電解池裝置包括直流電源、電解液和分別與直流電源的正負極連接的金屬棒和硅片組成的陰極或陽極。本發明在硅片制絨過程中，通過在同一個電解池中完成硅片表面的金屬顆粒沉積和金屬顆粒離子化兩個步驟，使電解出的金屬離子在電解液始終處于循環利用狀態，無需回收處理，同時降低生產成本和避免對水的污染。

技術領域

本發明屬于光伏制備領域，具體涉及一種循環利用電解液溶液的黑硅制絨工藝。

背景技術

在濕法黑硅制絨工藝過程中，核心步驟包括金屬顆粒沉積、挖孔制絨、金屬顆粒離子化。金屬顆粒沉積過程是將硅片放置在電解液中，技術離子從硅的價帶邊緣得到電子從而被硅還原成金屬單質，在硅片表面沉積金屬顆粒。制絨過程是將已沉積金屬顆粒的硅片放置在氫氟酸和雙氧水的混合溶液中進行反應，制絨過程中金屬顆粒具備催化作用，在金屬顆粒下方快速反應向下挖孔制絨，形成黑硅絨面。脫金屬過程是將制絨后的硅片放置在濃硝酸溶液中，金屬顆粒轉變為金屬離子形態，從硅片表面的絨面孔洞中釋放出來，避免金屬殘留對電池片性能產生影響。脫金屬溶液中的金屬離子為避免水污染，需要進行金屬的回收處理，而回收的金屬無法再直接用于黑硅制絨。因此本發明提供了一種循環利用電解液溶液的黑硅制絨工藝。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種循環利用電解液溶液的黑硅制絨工藝。

實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種循環利用電解液溶液的黑硅制絨工藝，包括制絨前后采用電解法在硅片的表面依次進行金屬顆粒沉積步驟和金屬顆粒離子化步驟， 所述的金屬顆粒沉積步驟和金屬顆粒離子化步驟是在同一個電解池裝置中完成的；

其中，所述的電解池裝置包括直流電源、電解液和分別與直流電源的正負極連接的金屬棒和硅片組成的陰極或陽極。

作為本發明的進一步改進，包括若干個所述的硅片通過與導線相連的硅板連接到電解池裝置中，所述的硅板水平的設置在電解液中，所述的硅片與硅板垂直相連并通過外側多孔固定槽進行固定。

作為本發明的進一步改進，在所述的金屬顆粒沉積步驟中，所述的金屬棒與電源負極相連，在所述的金屬顆粒離子化步驟中，所述的金屬棒與電源正極相連；所述的電解液的組成成分與所述的金屬棒相配合。

作為本發明的一種實施例，所述的電解池裝置中的金屬棒為純銀棒；

所述的電解液包括以下組份：100～300mg/L的硝酸銀，1-6g/L的硝酸；

電解過程中，所述的電解液的PH值控制在4.5～6.5。

作為本發明的進一步改進，銀沉積步驟中，所提供的直流電源電壓為2～5V，電解的時間為1～5min；銀離子化步驟中，所提供的直流電源電壓為2～5V ，電解的時間為1～5min。

作為本發明的另一種實施例，所述的電解池裝置中的金屬棒為純銅棒；

所述的電解液包括以下組份：200～600mg/L的硫酸銅，1-8g/L的硫酸；

電解過程中，所述的電解液的PH值控制在3～5 。

作為本發明的進一步改進，銅沉積步驟中，所提供的直流電源電壓為1.5～5V，電解的時間為1～5min；銅離子化步驟中，所提供的直流電源電壓為1.5～5V ，電解的時間為1～5min。

作為本發明的進一步改進，還包括放置在電解液中用于監控PH值的PH檢測儀。

作為本發明的進一步改進，所述的電解池還包括設置在底部的氮氣鼓泡機構。