晶体硅制绒添加剂、晶体硅制绒剂以及晶体硅倒金字塔绒面结构的制备方法技术

一种晶体硅制绒添加剂、晶体硅制绒剂以及晶体硅倒金字塔绒面结构的制备方法，属于太阳能电池技术领域。制绒添加剂包括：形核剂、阴离子表面活性剂、分散剂、螯合剂以及余量的水；形核剂包括β

【技术实现步骤摘要】
晶体硅制绒添加剂、晶体硅制绒剂以及晶体硅倒金字塔绒面结构的制备方法


[0001]本申请涉及太阳能电池
，具体而言，涉及一种晶体硅制绒添加剂、晶体硅制绒剂以及晶体硅倒金字塔绒面结构的制备方法。

技术介绍

[0002]倒金字塔绒面结构，因其能够让入射光实现三次吸收，具有比金字塔结构更好的陷光效果。但目前晶硅太阳电池还是以金字塔绒面为主，这是由于现有的倒金字塔制绒工艺还存在一些问题。
[0003]现有的倒金字塔制绒工艺主要包括：(1)激光开孔法，该制备方法制备的倒金字塔形貌难以控制，容易出现过刻蚀形成正金字塔，并且和光刻方法一样成本高且不利于大规模生产。(2)金属催化刻蚀(MACE)法，该制备方法得到的倒金字塔绒面结构均匀，且能够批量生产，但制备过程中涉及到金属离子的使用，导致废水处理成本高，并且存在金属离子残留在硅片上对硅片造成污染的风险。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种晶体硅制绒添加剂、晶体硅制绒剂以及晶体硅倒金字塔绒面结构的制备方法，其成本低廉且适合批量生产，制得外观均匀且未被金属污染的倒金字塔绒面结构。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：
[0006]在第一方面，本申请示例提供了一种晶体硅制绒添加剂，制绒添加剂包括：形核剂、阴离子表面活性剂、分散剂、螯合剂以及余量的水；形核剂包括β
‑
环糊精、麦芽糊精以及木质素磺酸盐中的至少一种。
[0007]本申请实施例提供的晶体硅制绒添加剂，在实际制绒过程中，利用形核剂分布在晶体硅的表面形成多个形核点，多个形核点形成类网状的自掩膜，此时将该晶体硅制绒添加剂应用于碱制绒剂时，被网状自掩膜遮蔽的部分的碱刻蚀速率小于晶体硅的碱刻蚀速率，因此随着刻蚀时间的增加，晶体硅的表面将形成倒金字塔绒面结构，上述晶体硅制绒添加剂制绒时在碱性环境中，相比于酸制绒成本更低，并且其不涉及金属离子的使用且可在后续清洗中去除，因此有利于提高制绒后的晶体硅的纯净度。
[0008]本申请一些可选地实施例中，按质量百分比计，形核剂在制绒添加剂中的含量为0.05％
‑
5％。
[0009]申请一些可选地实施例中，按质量百分比计，阴离子表面活性剂在制绒添加剂中的含量为0.1％
‑
10％。
[0010]可选地，阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸盐、烷基磺酸酯盐、烷基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯、α
‑
烯基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基醇酰胺、烷基磺酸基乙酰胺中的至少一种。
[0011]申请一些可选地实施例中，按质量百分比计，分散剂在制绒添加剂中的含量为0.05
‑
5％。
[0012]可选地，分散剂为三聚磷酸钠、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、甲基戊醇、硅酸盐分散剂以及碱金属磷酸盐中的至少一种。
[0013]本申请一些可选地实施例中，按质量百分比计，螯合剂在制绒添加剂中的含量为0.05
‑
5％。
[0014]本申请一些可选地实施例中，螯合剂为甲酸钠、乙酸钠、醋酸钠、柠檬酸钠中的至少一种。
[0015]在第二方面，本申请示例提供了一种晶体硅制绒剂，其包括强碱、上述实施例提供的制绒添加剂以及水。
[0016]本申请提供的晶体硅制绒剂为碱性制绒剂，因此在实际制绒过程中，利用形核剂分布在晶体硅的表面形成网状自掩膜，由于晶体硅被网状自掩膜遮蔽的部分的碱刻蚀速率小于晶体硅的碱刻蚀速率，因此随着刻蚀时间的增加，晶体硅的表面将形成倒金字塔绒面结构，上述的晶体硅制绒剂使用简单，相比于酸制绒成本更低，并且其不涉及金属离子的使用且形核剂可在后续清洗中去除，因此有利于提高制绒后的晶体硅的纯净度。
[0017]本申请一些可选地实施例中，按质量百分比计，晶体硅制绒剂包括：强碱0.1％
‑
5％、制绒添加剂0.1％
‑
5％，以及余量的水。
[0018]在第三方面，本申请示例提供了一种晶体硅倒金字塔绒面结构的制备方法，其包括：将晶体硅浸入上述实施例提供的晶体硅制绒剂中进行制绒。
[0019]本申请提供的晶体硅倒金字塔绒面结构的制备方法操作简单，便于规模化生产晶体硅倒金字塔绒面结构，并且上述制备方法适合现有的产线批量生产，无需进行产线改造，因此在缓解现有的金属离子污染问题的前提下，降低制绒成本，提高经济效益。
[0020]本申请一些可选地实施例中，制绒的温度为60℃
‑
90℃，制绒的时间为180s
‑
1200s。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1是实施例1制得的倒金字塔绒面结构硅片的SEM图；
[0023]图2为实施例2制得的倒金字塔绒面结构硅片的SEM图；
[0024]图3为实施例3制得的倒金字塔绒面结构硅片的SEM图；
[0025]图4为实施例4制得的倒金字塔绒面结构硅片的SEM图；
[0026]图5为实施例5制得的倒金字塔绒面结构硅片的SEM图；
[0027]图6为对比例2制得的绒面结构硅片的SEM图；
[0028]图7为对比例3制得的绒面结构硅片的SEM图；
[0029]图8为对比例4制得的绒面结构硅片的SEM图；
[0030]图9为对比例5制得的绒面结构硅片的SEM图；
[0031]图10为对比例6制得的绒面结构硅片的SEM图；
[0032]图11为对比例7制得的绒面结构硅片的SEM图；
[0033]图12为对比例8制得的绒面结构硅片的SEM图；图13为实施例1和对比例1制绒后的硅片的反射率变化曲线图。
具体实施方式
[0034]下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0035]本申请提供一种晶体硅制绒添加剂，制绒添加剂包括：形核剂、阴离子表面活性剂、分散剂、螯合剂以及余量的水；形核剂包括β
‑
环糊精、麦芽糊精以及木质素磺酸盐中的至少一种。
[0036]本申请实施例提供的晶体硅制绒添加剂，在实际制绒过程中，利用形核剂(β
‑
环糊精、麦芽糊精以及木质素磺酸盐中的至少一种)分布在晶体硅的表面形成多个形核点，多个形核点形成类网状的自掩膜，此时将该晶体硅制绒添加剂应用于碱制绒剂时，被网状自掩膜遮蔽的部分的碱刻蚀速率小于晶体硅的碱刻蚀速率，因此随着刻蚀时间的增加，晶体硅的表面将形成倒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅制绒添加剂，其特征在于，所述制绒添加剂包括：形核剂、阴离子表面活性剂、分散剂、螯合剂以及余量的水；所述形核剂包括β
‑
环糊精、麦芽糊精以及木质素磺酸盐中的至少一种。2.根据权利要求1所述的制绒添加剂，其特征在于，按质量百分比计，所述形核剂在制绒添加剂中的含量为0.05％
‑
5％。3.根据权利要求1所述的制绒添加剂，其特征在于，按质量百分比计，所述阴离子表面活性剂在制绒添加剂中的含量为0.1％
‑
10％；可选地，所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸盐、烷基磺酸酯盐、烷基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯、α
‑
烯基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基醇酰胺、烷基磺酸基乙酰胺中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的制绒添加剂，其特征在于，按质量百分比计，所述分散剂在制绒添加剂中的含量为0.05
‑
5％；可选地，所述分散剂为三聚磷酸钠、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、甲基戊醇、硅酸盐分散剂以及碱金属磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙纵横，张小虎，陈伟，刘尧平，王燕，杜小龙，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：