[發明專利]一種用于弱粗拋工藝的單晶硅制絨添加劑及使用方法

在審

• 申請號: 202111444329.3
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114318549A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 彭麗;陳心浩;吳家陽;王濤;韓軍;常帥鋒;周浩
• 申請（專利權）人: 嘉興市小辰光伏科技有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;C30B29/06;H01L31/18;H01L31/0236
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務所(普通合伙) 33253
• 代理人: 陳宇航

本發明公開了一種用于弱粗拋工藝的單晶硅制絨添加劑及使用方法，包括有脫泡劑、輔助成核劑、表面活性劑、PH調節劑、絡合劑、有機酸和去離子水。相對于現有的無粗拋制絨工藝制絨添加劑，本申請的單晶硅制絨添加劑，搭配弱粗拋工藝，有效提高了單晶硅電池片的良率，促進硅片大尺寸薄片化發展，降低了太陽能電池片的制造成本；添加劑使用窗口大，適應硅片粗拋減重0.03?0.10g的工藝，可操作性強。弱粗拋后的硅片表面依舊平整，使用本添加劑制絨能夠形成較優絨面，提高了硅片的陷光效應，從而獲得較低的反射率，提升了太陽能電池片光電轉換效率。

技術領域

本發明屬于單晶硅電池生產技術領域，具體涉及一種用于弱粗拋工藝的單晶硅制絨添加劑及使用方法。

背景技術

隨著科技水平的提高，人類對可再生能源不斷深化認識，尤其是太陽能的開發和利用日益受到人們的重視。光伏發電是太陽能直接利用的重要方法之一，通過濕法刻蝕將硅表面織構化形成金字塔從而降低硅片的表面反射率，提高光電轉化效率。

太陽能電池片對硅的表面潔凈度要求很高，因為硅是太陽能光伏組件中最重要的材料。最早硅片表面預清洗是通過粗拋工藝，去除除硅表面的顆粒、有機物和手指印等臟污，粗拋減重達到0.2g以上，制絨減重在0.4g以上，這對硅片厚度就有一定要求，不能太薄，否則會有很高的碎片率。

硅太陽能電池的理論光電轉換效率上線是33％左右，但目前實際太陽能轉換效率在22-25％之間，太陽電池片的光電轉化效率越來越受限，為了降低太陽能電池片制造成本，硅片薄片化和大尺寸成為下一步發展趨勢，目前市場主流制絨工藝是無粗拋，但隨著金剛線切割硅片工藝的普及，硅片金剛線痕越來越明顯，以目前無粗拋工藝制絨很難去除硅表面的金剛線痕、表面的顆粒、有機物和手指印等臟污，以上臟污和金剛線痕僅通過制絨刻蝕，是較難實現的，但由于硅片又較薄，不能適應以前高減重粗拋工藝，所以只能通過弱粗拋去除金剛線痕和臟污，這就要求研發一款應于弱粗拋工藝的制絨添加劑，對于推動太陽能電池片發展有著重大意義。

發明內容

為了降低太陽能電池片制造成本，推動硅片薄片化及大尺寸發展，有效去除硅片損傷層及臟污，本發明提供用于弱粗拋工藝的單晶硅制絨添加劑及使用方法，通過添加劑及使用方法刻蝕出低反射率且均勻的金字塔絨面，加入弱粗拋工藝搭配該添加劑不僅能有效去除臟污及損傷層，同時能有效提高太陽能電池片轉換效率。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案得以實現：一種用于弱粗拋工藝的單晶硅制絨添加劑，包括有脫泡劑、輔助成核劑、表面活性劑、PH調節劑、絡合劑、有機酸和去離子水。

作為上述技術方案的優選，所述單晶硅制絨添加劑，按重量百分比，包括有以下組分：

作為上述技術方案的優選，所述脫泡劑能使得產生的氣泡迅速脫離硅表面，促進硅片進一步被腐蝕，為糖苷類化合物，主要包括有去氫雙柏醇葡萄糖苷、異落葉松樹脂酚葡萄糖苷、金絲桃苷、槲皮素阿拉伯糖苷、槲皮素鼠李糖基、異鼠李素半乳糖苷、淫羊霍苷、苯乙基蕓香糖苷和苯乙基葡萄糖苷中的任意一種或多種。脫泡劑的作用是使產生的氣泡迅速脫離硅表面，促進硅片進一步被腐蝕。

作為上述技術方案的優選，所述輔助成核劑增強腐蝕液對硅片各向異性腐蝕，為酚酸類化合物，主要包括有沒食子酸、咖啡酸、綠原酸、香草酸、原兒茶酸、丁香酸和阿魏酸中的任意一種或多種。輔助成核劑的作用是增強腐蝕液對硅片各向異性腐蝕效果。

作為上述技術方案的優選，所述表面活性劑具有優良的潤濕性，能促進硅與腐蝕液充分接觸，有利于硅各項異性腐蝕，為陰離子表面活性劑，主要包括有十二烷基硫酸酯鉀鹽、聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽、脂肪醇磷酸酯鉀鹽、異構十醇磷酸酯鉀鹽、酚醚磷酸酯鉀鹽、異構十三醇磷酸酯鉀鹽、月桂基磷酸酯鉀鹽和十六醇磷酸酯鉀鹽中的任意一種或多種。表面活性劑提供優良的潤濕性，促進硅與腐蝕液充分接觸，有利于硅各項異性腐蝕。