制绒添加剂专利初稿

一种单晶硅制绒添加剂的制备

发明名称

一种单晶硅制绒添加剂的制备

摘要

本发明为一种单晶硅片制绒添加剂，应用于光伏太阳能电池的生产制备。本发明制绒添加剂的组成物质为：去离子水、绒面刻蚀剂、络合剂、绒面缓冲剂澄清处理糖蜜、表面活性剂组成及少量消泡组成。把所有组成成分有效混合后经过长时间加热回流、冷却及过滤之后制得单晶硅太阳能电池制绒催化剂。使用本发明制绒添加剂按照制绒液需用量的0.5%~1.2%添加到碱性制绒液中制绒时，能得到均匀的金字塔状绒面，降低硅片表面的反射率，从而提高了电池的光电转换效率，本发明制得的制绒添加剂在制绒时工艺操作简单，制绒后的效果好且稳定，而且使用周期和存放时间长，有效降低了硅电池基片的制绒生产成本。

权利要求书

1、一种单晶硅制绒添加剂的制备及其用法，其特征在于：该单晶硅制绒添加剂

由去离子水、绒面刻蚀剂、络合剂、澄清处理后的糖蜜、表面活性剂及消泡剂组成。在高纯水中绒面刻蚀剂的含量为3%~5%，络合剂在溶液中的含量为10%~22%，澄清处理糖蜜的含量为8%~15%，表面活性剂的浓度为1%~8%，消泡剂的含量为0.8%~3%。其中络合剂主要有氨三乙酸钠(N TA) ，糖蜜主要为甜菜糖蜜，氟表面活性剂主要为全氟聚乙烯醚等。

2、一种单晶硅制绒添加剂的制备及其用法，其特征在于该类添加剂的组成物质

有效混合之后在温度为75℃~85℃的容器中加热回流8h~12h，经冷却后高效过滤而制得。

3、根据权利要求1所述的一种单晶硅制绒添加剂的制备，其特征在于：所述的

去离子水为电导率小于电阻率大于12.5M. 的高纯水。

4、根据权利要求1所述的一种单晶硅制绒添加剂的制备，其特征在于：所述的

绒面刻蚀剂主要为氢氧化钠或该物质与碳酸氢钠的混合物。

5、根据权利要求1所述的一种单晶硅制绒添加剂的制备，其特征在于：所述的

络合剂主要有氨三乙酸钠(N TA) 、乙二胺四乙酸盐(EDTA）、庚糖酸盐、聚丙烯酸( PAA)、聚羟基丙烯酸的一种或者多种物质的混合物。

6、根据权利要求1所述的一种单晶硅制绒添加剂的制备，其特征在于：所述的

缓冲剂包括大豆、甜菜、澄清处理后的糖蜜中的一种或者两种混合物。

7、根据权利要求1所述的一种单晶硅制绒添加剂的制备，其特征在于：所述的

表面活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇嵌段聚醚，氟表面活性剂（全氟烷基季胺碘化物）的一种或多种混合组成。

8、根据权利要求1所述的一种单晶硅制绒添加剂的制备，其特征在于：所述的

消泡剂由聚二甲基硅氧烷、聚醚改性硅、聚硅氧烷消泡剂的一种或者多种混合组成。

9、根据权利要求1至7所述的一种单晶硅制绒添加剂的制备，其特征在于：所

述添加剂的最优配方组分浓度为：

绒面刻蚀剂：3.7%~4.2%

络合剂：13%~18%

糖蜜：10%~13%

表面活性剂：2%~6%

消泡剂：1.5%~2.4%

在余外添加入6%的异丙醇。

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶体硅太阳能电池生产制绒工艺的技术领域，特别是一种单晶硅太阳能电池制绒的添加剂。

技术背景

1、通过在硅片表面形成金字塔状的绒面，一是增大硅片表面吸收光能的有效面

积；二是利用陷光原理，改变光的传播路径，实现对光照的多次重复吸收，从两个方面来增大光电转换效率。

2、目前常规太阳能电池生产工艺流程为：原料硅片清洗制绒-高温扩散（液态

扩散）-去磷硅玻璃（去PSG）-沉积减反射膜（PECVD）-丝网印刷背电极-丝网印刷正电极-烘干-烧结从而得到完整电池片的生产过程。

3、硅片表面的制绒有机械制绒和化学制绒，当前最普遍的是采用化学制绒的方

法来实现金字塔状的绒面结构。其中主要的制绒液也分为两大类；碱系制绒液和酸系制绒液，本次实验只要研究在碱系制绒液的基础上，添加一些辅助性材料或者试剂—制绒添加剂来优化它的制绒效果。这项研究是针对当前氢氧化钠和异丙醇制绒液中含有有毒、易挥发、价格昂贵的缺点，来研究一种无醇、低成本的晶硅制绒添加剂，更好地降低成本和制绒效果。

发明内容

本发明的目的在于使用一种全新的无醇制绒添加剂，使其在制绒过程中减少对人员的伤害、环境的污染及资源的浪费，并使其单晶硅片制绒后金字塔状的绒面均匀，降低硅片的反射率，从而提高太阳能电池的光电转换效率。

为了达到上述目的，本发明提供的一种无醇制绒添加剂应用于单晶硅片制绒时，添加0.5%~1.2%到以氢氧化钠或氢氧化钾为主的制绒液中，经过适当的温度和时间制绒后，便得到绒面均匀和反射率低的金字塔状绒面。从而降低了太阳能电池的生产成本。

3.本发明可通过以下技术方案得以实现：

一种单晶硅制绒添加剂，该添加剂由去离子水、络合剂、澄清处理后的糖蜜、表面活性剂及少量消泡剂配制组成，其浓度分别为3%~5%、10%~22%、8%~15%、1%~8%，0.8%~3%，把上述组成成分的物质配制到去离子水中形成溶液，使用全回流装置加温回流8~12个小时，待冷却分离提纯后制得。1、上述制备方法中，所述的去离子水为电阻率大于7Ω.M的高纯水。

2、上述制备方法中，所述的绒面刻蚀剂主要为氢氧化钠或该物质与碳酸氢钠的混合物。

2、上述制备方法中，所述的络合剂主要有氨三乙酸钠(N TA) 、乙二胺四乙酸盐

( EDTA）、庚糖酸盐、聚丙烯酸( PAA)、聚羟基丙烯酸组成。

3、上述制备方法中，所述的缓冲剂包括大豆、甜菜、澄清处理后的糖蜜中的一种或者两种混合物。

4、上述制备方法中，所述的表面活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇嵌段聚醚，氟表面活性剂（全氟烷基季胺碘化物）的一种或多种混合组成。

5、上述制备方法中，所述的消泡剂由聚二甲基硅氧烷、聚醚改性硅、聚硅氧烷消泡剂的一种或者多种混合组成。

6、所述添加剂最优配方组分浓度为：绒面刻蚀剂：3.7%~4.2%；络合剂：13%~18%糖蜜：10%~13%；表面活性剂：2%~6%；消泡剂：1.5%~2.4%；在余外添加入6%的异丙醇。

7、使用本发明制绒添加剂按照制绒液需用量的0.5%~1.2%添加到碱性制绒液中制绒时，能得到均匀的金字塔状绒面。

8、本发明的用途和优点在于：

本发明用在单晶硅片表面制绒，具有制绒时间短，金字塔状绒面均匀，制绒重复性好，电池片转换效率高，和化学品消耗少及成本低的优点。