专利名称：一种单晶硅片制绒液及其用于制绒的方法
技术领域：
本发明属于单晶硅太阳能电池技术领域，尤其涉及一种单晶硅片的制绒液及其用 于制绒的方法。
背景技术：
利用低浓度碱性腐蚀液对单晶硅的各向异性腐蚀原理，在硅表面形成金字塔的结 构，使入射光的光程增加，增加光的吸收，降低反射率，提高太阳能电池的转化效率。目前， 在单晶硅片的制绒液中，目前使用的制绒液主要包括苛性碱氢氧化钠或氢氧化钾、缓冲助 剂如异丙醇、酒精、硅酸钠等。现有制绒液及其制绒工艺存在以下问题(1)硅片制绒减薄 量大，电池片碎片率高、翘曲度大。(2)制绒效果不稳定，成品率难以控制。(3)制绒后硅表 面金字塔偏大，均勻性差，不利于后道扩散结深的均勻性和丝印工序金属与硅的接触。为了 解决以上的问题，我们发明了新的单晶硅制绒液及新的制绒方法，并获得了好的制绒效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种单晶硅片的制绒液，以及将该制绒液用于单晶硅片的绒 面利记博彩app，使制绒后形成的金字塔细小、均勻、成核密度提高，制绒减薄量小，其工艺稳 定、操作方便、易于控制。本发明的目的通过以下技术方案来实现一种单晶硅片制绒液，包含氢氧化钠、 异丙醇和添加剂，其配方以质量比计为氢氧化钠0. 1% 3%，异丙醇2% 10%，添加剂 0.01% 2%，其余为水；其中，所述添加剂的配方以质量比计为葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄 糖酸钾0. 001% 3%，聚氧乙烯醚IOOppb 8000ppb，乳酸钠或柠檬酸钠0. 001% 2%，丙二 醇0. 001% 2%，硅酸钠0. 01% 6%，碳酸钠或碳酸氢钠0. 001% 2%，其余为水。作为一种优选，所述的聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚或癸基酚聚氧乙烯醚。作为一种优选，以质量比计，所述氢氧化钠为0. 5% 1. 5%，所述异丙醇为4% 8%，所述添加剂为0. 1% 1. 2%。作为一种优选，在所述添加剂中，以质量比计，葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾 为0. 1% 2%，聚氧乙烯醚为800ppb 6000ppb，乳酸钠或柠檬酸钠为0. 1% 1. 5%，丙二醇 为0. 05% 1. 2%，硅酸钠为0. 1% 4%，碳酸钠或碳酸氢钠为0. 05% 1%。所述的单晶硅片制绒液用于制绒的方法，包括以下步骤 ⑴对单晶硅片进行预清洗；
⑵以葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾0. 001% 3%，聚氧乙烯醚IOOppb SOOOppb， 乳酸钠或柠檬酸钠0. 001% 2%，丙二醇0. 001% 2%，硅酸钠0. 01% 6%，碳酸钠或碳酸氢 钠0. 001% 2%，其余为水的质量比配制添加剂；
⑶将水计量并加入制绒槽，升温至反应温度70°C 90°C，以质量比计添加水的0. 1% 3%的氢氧化钠，2% 10%的异丙醇，0. 01% 2%的添加剂； ⑷添加完毕后，将制绒槽内的制绒液搅拌均勻；(5)将经过预清洗的单晶硅片放入制绒槽内的制绒液中反应，控制反应温度为70°C 90°C，反应时间为IOmin 30min。作为一种优选，所述反应温度控制为75°C 85°C。
作为一种优选，以质量比计添加水的0. 5% 1. 5%的氢氧化钠，4% 8%的异丙醇 和0. 1% 1. 2%的添加剂。作为一种优选，以葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾0. 1% 2%，聚氧乙烯醚 800ppb 6000ppb,乳酸钠或柠檬酸钠0. 1% 1. 5%,丙二醇0. 05% 1. 2%,硅酸钠0. 1% 4%，碳酸钠或碳酸氢钠0. 05% 1%，其余为水的质量比配制添加剂。本发明技术方案的实质性特点为在添加剂中加入含聚氧乙烯醚类和多羟基的葡 萄糖类有机物，可在制绒过程中降低溶液的表面张力，为单晶硅片表面金字塔的形成提供 起绒点，控制金字塔的尺寸和制绒过程的稳定性；丙二醇和乳酸钠或柠檬酸钠可以除去硅 片表面油污，使表面洁净状况均一，更有利于制绒的均勻性，提高制绒效果；硅酸钠和碳酸 钠或碳酸氢钠作为绒面缓冲剂，使反应更加平缓均勻。制绒后金字塔角锥体边长变小，分布 均勻，覆盖整个表面，金字塔塔尖清晰，绒面反射率低，经过检测，使用本发明制作的单晶硅 片绒面反射率由目前的常规工艺的12. 8%降到11. 5%。本发明制绒液及其用于制绒的方法，利用添加剂中有机基团作为金字塔起绒点， 控制制绒反应(即化学腐蚀)的温度和时间，大大提高金字塔成核密度，金字塔细小，均勻性 好，减薄量小，绒面反射率低，制绒成品率高。
图1为使用现有制绒液和常规工艺制作的单晶硅片金字塔绒面。图2为本发明制绒液及其制绒工艺制作的单晶硅片金字塔绒面。图3为由现有制绒液和常规工艺与本发明制绒液及其制绒工艺分别制绒的单晶 硅片绒面反射率曲线对比图。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明做进一步说明，但本发明不局限于以下实施例。实施例1 一种单晶硅片制绒液
以质量份计，氢氧化钠为0. 6%，异丙醇为4. 5%，添加剂为0. 4%，水为94. 5%。其中添加 剂的配比以质量份计，葡萄糖0. 5%，壬基酚聚氧乙烯醚1500ppb，乳酸钠0. 5%，丙二醇0. 1%， 硅酸钠0. 2%，碳酸钠0. 2%，其余为水。实施例2 另一种单晶硅片制绒液
以质量份计，氢氧化钠为0. 5%，异丙醇为8%，添加剂为0. 1%，水为94. 5%。其中添加剂 的配比以质量份计，葡萄糖2%，癸基酚聚氧乙烯醚6000ppb，柠檬酸钠0. 1%，丙二醇0. 05%, 硅酸钠0. 1%，碳酸钠0. 05%，其余为水。实施例3 又一种单晶硅片制绒液
以质量份计，氢氧化钠为1. 5%，异丙醇为4%，添加剂为1. 2%，水为94. 5%。其中添加剂的 配比以质量份计，葡萄糖酸钾0. 1%，壬基酚聚氧乙烯醚800ppb，乳酸钠1. 5%，丙二醇1. 2%， 硅酸钠4%，碳酸氢钠1%，其余为水。
实施例4 再一种单晶硅片制绒液 以质量份计，氢氧化钠为0. 6%，异丙醇为4. 5%，添加剂为0. 4%，水为94. 5%。其中添加 剂的配比以质量份计，葡萄糖酸钠0. 5%，壬基酚聚氧乙烯醚1500ppb，柠檬酸钠0. 5%，丙二 醇0. 1%，硅酸钠0. 2%，碳酸钠0. 2%，其余为水。实施例5 —种制绒方法 ⑴对单晶硅片进行预清洗；
⑵以葡萄糖0. 5%，壬基酚聚氧乙烯醚1500ppb，乳酸钠0. 5%，丙二醇0. 1%，硅酸钠0. 2%， 碳酸钠0. 2%，其余为水的质量比配制添加剂；
⑶将水计量并加入制绒槽，升温至反应温度82°C，以质量比计添加水的0. 6%的氢氧化 钠，4. 5%的异丙醇，0. 4%的添加剂；
⑷添加完毕后，将制绒槽内的制绒液搅拌均勻；
(5)将经过预清洗的单晶硅片放入制绒槽内的制绒液中反应，控制反应温度为82°C，反 应时间为30min。实施例6 另一种制绒方法 ⑴对单晶硅片进行预清洗；
⑵以葡萄糖酸钠2%，癸基酚聚氧乙烯醚6000ppb，柠檬酸钠0. 1%，丙二醇0. 05%，硅酸钠 0. 1%，碳酸氢钠0. 05%，其余为水的质量比配制添加剂；
⑶将水计量并加入制绒槽，升温至反应温度85°C，以质量比计添加水的1%的氢氧化 钠，5%的异丙醇，0. 1%的添加剂；
⑷添加完毕后，将制绒槽内的制绒液搅拌均勻；
(5)将经过预清洗的单晶硅片放入制绒槽内的制绒液中反应，控制反应温度为85°C，反 应时间为25min。实施例7 又一种制绒方法
以质量比计添加水的1. 5%的氢氧化钠，8%的异丙醇，0. 7%的添加剂；控制反应温度为 75°C，反应时间为20min。其余与实施例5相同。实施例8 再一种制绒方法
以质量比计添加水的1. 2%的氢氧化钠，6%的异丙醇，0. 5%的添加剂；控制反应温度为 80°C，反应时间为15min。其余与实施例6相同。
权利要求
一种单晶硅片制绒液，包含氢氧化钠、异丙醇，其特征在于，还包含添加剂，其配方以质量比计为氢氧化钠0.1%～3%，异丙醇2%～10%，添加剂0.01%～2%，其余为水；其中，所述添加剂的配方以质量比计为葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾0.001%～3%，聚氧乙烯醚100ppb～8000ppb，乳酸钠或柠檬酸钠0.001%～2%，丙二醇0.001%～2%，硅酸钠0.01%～6%，碳酸钠或碳酸氢钠0.001%～2%，其余为水。
2.根据权利要求1所述的单晶硅片制绒液，其特征在于，所述的聚氧乙烯醚为壬基酚 聚氧乙烯醚或癸基酚聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的单晶硅片制绒液，其特征在于，以质量比计，所述氢氧化钠为 0. 5% 1. 5%，所述异丙醇为4% 8%，所述添加剂为0. 1% 1. 2%。
4.根据权利要求1，2或3所述的单晶硅片制绒液，其特征在于，在所述添加剂中，以质 量比计，葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾为0. 1% 2%，聚氧乙烯醚为SOOppb 6000ppb， 乳酸钠或柠檬酸钠为0. 1% 1. 5%，丙二醇为0. 05% 1. 2%，硅酸钠为0. 1% 4%，碳酸钠或 碳酸氢钠为0. 05% 1%。
5.根据权利要求1至4之任一项所述的单晶硅片制绒液用于制绒的方法，其特征在于， 包括以下步骤⑴对单晶硅片进行预清洗；⑵以葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾0. 001% 3%，聚氧乙烯醚IOOppb SOOOppb， 乳酸钠或柠檬酸钠0. 001% 2%，丙二醇0. 001% 2%，硅酸钠0. 01% 6%，碳酸钠或碳酸氢 钠0. 001% 2%，其余为水的质量比配制添加剂；⑶将水计量并加入制绒槽，升温至反应温度70°C 90°C，以质量比计添加水的0. 1% 3%的氢氧化钠，2% 10%的异丙醇，0. 01% 2%的添加剂；⑷添加完毕后，将制绒槽内的制绒液搅拌均勻；(5)将经过预清洗的单晶硅片放入制绒槽内的制绒液中反应，控制反应温度为70°C 90 0C，反应时间为IOmin 30min。
6.根据权利要求5所述的制绒的方法，其特征在于，所述反应温度控制为75°C 85°C。
7.根据权利要求5所述的制绒的方法，其特征在于，以质量比计添加水的0.5% 1. 5% 的氢氧化钠，4% 8%的异丙醇和0. 1% 1. 2%的添加剂。
8.根据权利要求5所述的制绒的方法，其特征在于，以葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖 酸钾0. 1% 2%，聚氧乙烯醚800ppb 6000ppb,乳酸钠或柠檬酸钠0. 1% 1. 5%，丙二醇 0. 05% 1. 2%，硅酸钠0. 1% 4%，碳酸钠或碳酸氢钠0. 05% 1%，其余为水的质量比配制 添加剂。
全文摘要
本发明涉及一种单晶硅片的制绒液及其用于制绒的方法。制绒液配方以质量比计为氢氧化钠0.1%～3%，异丙醇2%～10%，添加剂0.01%～2%，其余为水；其中添加剂的配方以质量比计为葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾0.001%～3%，聚氧乙烯醚100ppb～8000ppb，乳酸钠或柠檬酸钠0.001%～2%，丙二醇0.001%～2%，硅酸钠0.01%～6%，碳酸钠或碳酸氢钠0.001%～2%，其余为水。将单晶硅太阳能电池片放入制绒液中反应，控制反应温度为70℃～90℃，反应时间为10min～30min。单晶硅片表面金字塔成核密度提高，金字塔细小，均匀性好，减薄量小，绒面反射率低，制绒成品率高。
文档编号C30B29/06GK101962811SQ20101052686
公开日2011年2月2日 申请日期2010年11月1日 优先权日2010年11月1日
发明者曾庆云, 梅晓东, 王义涛 申请人:浙江晶科能源有限公司