[發明專利]一種具有強去污能力的單晶硅制絨添加劑及應用

在審

• 申請號: 202110900934.0
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113584597A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 李海;丁俊勇;周樹偉;張麗娟;陳培良
• 申請（專利權）人: 常州時創能源股份有限公司
• 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
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種具有強去污能力的單晶硅制絨添加劑及應用，所述制絨添加劑包括以下質量百分比含量的各組分：第一表面活性劑1%~6%，第二表面活性劑2%~5%，醚類脫泡劑3%~5%，成核劑0.5%~3%，助溶劑1%~2%，螯合劑0~0.1%，余量為去離子水。本發明開發了一種新型的具有強去污能力的單晶硅制絨添加劑，并非常規表面活性劑需要達到一定濃度才能具備包裹效果，不受臨界膠束濃度大小的限制，大大提高了制絨添加劑的去污效果，提高了制絨后硅片表面的潔凈度。

技術領域

本發明涉及一種單晶硅片制絨添加劑，尤其涉及一種具有強去污能力的單晶硅制絨添加劑及應用。

背景技術

目前單晶硅片的切割工藝主要采用金剛線切割工藝，切割所用的砂漿通常使用碳化硅微粉作為磨料，但是碳化硅顆粒小于2μm的微粉不具有切割能力，另外，在切割過程中還會產生大量硅粉和鐵粉等微粉混入砂漿中，形成一層膜，隨著切割的進行，砂漿中的微粉含量會越來越高，當微粉量足夠大時，便會粘附在硅片表面，難以清洗干凈。隨著切割技術不斷向細線化和薄片化發展，單晶硅片被微粉污染的風險也會相應增大，尤其嵌入線痕、裂縫等區域的微粉臟污在清洗工序中較難去除，而這些微粉臟污會在硅片制絨工序中隨著硅片表面的腐蝕而被釋放出來，因此制絨添加劑的去污能力是一個非常重要的指標。

在單晶硅太陽能電池片的制備過程中，為了提高太陽能電池片的性能和效率，需要在單晶硅片的表面制作絨面，形成金字塔結構，使入射光的光程增加，增加光的吸收，降低光的反射，從而提高太陽能電池的轉換效率，這個過程為制絨工序。制絨工序包括粗拋、氧化和制絨三步，但是，實際生產中通常將粗拋與氧化合并成一步，這對制絨添加劑的去污能力提出了更高的要求。

現有的制絨添加劑產品的配方中含有的表面活性劑濃度過低，比如中國專利CN110528086A公開了制絨添加劑中十二烷基苯磺酸鈉濃度僅為0.01%~2%，按其使用方法制絨添加劑和堿性溶液比例為0.25~5:100比例稀釋后，可以得出十二烷基苯磺酸鈉在最終制絨液中的濃度僅0.003~0.06g/L，比其臨界膠束濃度0.4g/L低了一個數量級；中國專利CN110644057A公開了制絨添加劑中不同碳鏈長度的烷基糖苷與水的重量比為0.5~1.5:100，配制制絨液時每升去離子水加入10~20mL制絨添加劑，經計算得出不同碳鏈長度的烷基糖苷在最終制絨液中的濃度僅約為0.05g~0.3g/L，低于其臨界膠束濃度0.3~0.7g/L；中國專利CN102888656A公開了制絨添加劑中十二烷基硫酸鈉在制絨添加劑中的質量濃度為0.001%~1%，制絨添加劑與堿溶液比例為0.1~5:100，經計算得出十二烷基硫酸鈉在最終制絨液中的濃度最高僅為0.5g/L，低于其臨界膠束濃度2.3g/L。以上制絨添加劑中表面活性劑濃度均低于臨界膠束濃度，無法對臟污物形成增溶膠束，臟污會再次沉積，大大限制了制絨添加劑的去污能力。而在實際生產過程中，若通過簡單地增加表面活性劑的濃度來提高制絨添加劑的去污能力，則會導致硅片表面吸附過多的表面活性劑，進而導致制絨反應變慢、堿用量增加等不良后果。

因此，本發明旨在設計一種具備較強的臟污分散及去除能力的單晶制絨添加劑產品。

發明內容

本發明的目的是提出一種具有強去污能力的單晶硅制絨添加劑，能夠提高去污能力，提高制絨后硅片表面的潔凈度。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種具有強去污能力的單晶硅制絨添加劑，包括以下質量百分比含量的各組分：第一表面活性劑1%~6%，第二表面活性劑2%~5%，醚類脫泡劑3%~5%，成核劑0.5%~3%，助溶劑1%~2%，螯合劑0~0.1%，余量為去離子水。

優選的，所述第一表面活性劑由質量百分比含量為3%~20%的疏水單體和80%~97%的親水單體通過自由基共聚合成。

優選的，所屬疏水單體為辛基二甲基烯丙基氯化銨、癸基二甲基烯丙基氯化銨、十二烷基二甲基烯丙基氯化銨、十六烷基二甲基烯丙基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨中的一種或幾種。