一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液及应用，该制绒添加剂由如下质量百分比含量的组分组成：无机碱为1％

【技术实现步骤摘要】
一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液及应用


[0001]本专利技术涉及晶体硅太阳能电池制绒
，具体涉及一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液及应用。

技术介绍

[0002]太阳能光伏电池是利用光生伏特效应将太阳能转化为电能的装置，其核心为半导体PN结。异质结太阳能电池凭借着转换效率高、工艺温度低、衰减率低、双面发电等优点，开始受到行业内的青睐。相比PERC技术，异质结技术仅有制绒清洗、PVD、CVD、丝网印刷四道工艺。随着工艺步骤的减少，相应的对工艺本身也提出了更高的要求。而制绒清洗技术作为首道工序，制绒后的硅片将会影响后续工艺的进行以及电池片的光电转换效率。
[0003]现阶段采用碱溶液对硅片进行制绒，利用不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的特性，通过低浓度添加剂溶液刻蚀，在硅片表面形成均匀密布的金字塔形貌，从而降低硅片的反射率。
[0004]目前已经商业化的制绒添加剂溶液存在气味大，成本高、制绒效率低、消耗量大等缺点。因此，需要不断改进制绒剂溶液中的各种组分，研制出具有成本低廉、环境友好的快速制绒添加剂溶液，对光伏产业的发展具有重要作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种成本低廉、工艺简单、设备要求低，便于工业化生产的用于太阳能硅片制绒的添加剂溶液及其应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液，其创新点在于，该制绒添加剂由如下质量百分比含量的组分组成：无机碱为1％
‑
6％，胶质原料为1％
‑
20％，表面活性剂为0.5％
‑
2.5％，余量为去离子水。
[0007]进一步的，所述无机碱为NaOH、KOH中的任意一种或者是两种的任意组合。
[0008]进一步的，所述胶质原料为聚环氧乙烷，葡萄糖，海藻酸钠，透明质酸，果胶，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇的任意一种，或者任意两种或两种以上的任意组合。
[0009]进一步的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、聚丙烯酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、N
‑
甲基吡咯烷酮、乳酸钠、苯甲酸钠中的任意一种，或者任意两种或两种以上的任意组合。
[0010]一种单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液的应用，其创新点在于，具体包括以下步骤：
[0011]S1、预清洗处理：将氢氧化钠、双氧水和去离子水混合均匀后，倒入到预清洗槽体中，并对预清洗槽体中溶液进行搅拌加热，随后将需要制绒的硅片放入预清洗槽体中进行预清洗；预清洗结束后，取出硅片并用去离子水冲洗并烘干；
[0012]S2、制绒：将上述配制好的制绒添加剂溶液倒入制绒槽体中，升高温度，使添加剂溶液的温度维持在一定的范围内；随后将预清洗好的硅片放入制绒槽体中进行制绒；制绒
结束后，取出硅片并用去离子水冲洗并烘干。
[0013]进一步的，所述步骤1中氢氧化钠、双氧水和去离子水按质量比为1～1.5:20～30:130～150。
[0014]根据权利要求5所述的一种单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液的应用，其特征在于：所述步骤1中预清洗槽体中溶液的加热温度至55℃～65℃，预清洗时间为4～6min。
[0015]进一步的，所述步骤2中的使添加剂溶液的温度维持在80℃～85℃的范围内，且制绒时间为7～15min。
[0016]本专利技术有益效果为：
[0017]1、本专利技术所制备的制绒添加剂溶液绿色环保，成本低廉，简单易配制；将该添加剂溶液应用于硅片制绒工艺，能够缩短制绒时间，降低硅片的反射率。
[0018]2、本专利技术的高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液，选取无毒、无刺激性气味的胶质原料作为制绒剂。胶质原料主要是一些水溶性高分子化合物，化学结构上存在大量的羟基、氨基等基团，能够与硅片表面的硅氢键作用形成绒面。表面活性剂的加入能够在制绒过程中提供一定的清洗与优化效果，有利于硅片表面油脂等污渍的洗除与金字塔尺寸的调节。添加剂溶液体系中各组分的协同作用既有利于气泡的脱除，保证反应稳定进行，又能够随反应进行吸附到单晶硅片表面，逐渐抑制反应进行，保持住优化的绒面结构。
附图说明
[0019]图1为实施例1中硅片制绒后内部金字塔的扫描电镜图；
[0020]图2为实施例2中硅片制绒后内部金字塔的扫描电镜图；
[0021]图3为实施例3中硅片制绒后内部金字塔的扫描电镜图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]实施例1
[0025]S1、配制添加剂溶液：将质量百分比为5.5％的氢氧化钾、1.3％的葡萄糖、0.8％的海藻酸钠、0.3％的聚环氧乙烷、0.5％的十二烷基苯磺酸钠、0.2％的草酸钠、0.1％的聚丙烯酸钠加入到91.3％的去离子水中，搅拌均匀配成制绒添加剂溶液；
[0026]S2、预清洗处理：将氢氧化钠、双氧水和去离子水按质量比为1:20:130的配比混合均匀后，到入到预清洗槽体中。升高槽体中溶液的温度至60℃，随后将需要制绒的硅片放入预清洗槽体中，预清洗时间为5min。预清洗结束后，取出硅片并用去离子水冲洗并烘干。
[0027]S3、制绒：将S1配制好的制绒添加剂溶液倒入制绒槽体中，升高温度，使添加剂溶液的温度维持在82℃。随后将预清洗好的硅片放入制绒槽体中，制绒时间为8min。制绒结束后，取出硅片并用去离子水冲洗并烘干。
[0028]从图1中可以清晰地看出金字塔的尺寸为1～3微米，且均匀分布。表明采用本专利技术的制绒添加剂溶液应用于单晶硅片可以获得均匀良好的绒面。
[0029]实施例2
[0030]S1、配制添加剂溶液：将质量百分比为5.5％的氢氧化钾、1.3％的葡萄糖、0.2％的果胶、0.3％的透明质酸、0.5％的木质素磺酸钠、0.3％的N
‑
甲基吡咯烷酮、0.05％的乳酸钠加入到91.85％的去离子水中，搅拌均匀配成制绒添加剂溶液；
[0031]S2、预清洗处理：将氢氧化钠、双氧水和去离子水按质量比为1.5：25：130的配比混合均匀后，到入到预清洗槽体中。升高槽体中溶液的温度至60℃，随后将需要制绒的硅片放入预清洗槽体中，预清洗时间为5min。预清洗结束后，取出硅片并用去离子水冲洗并烘干。
[0032]S3、制绒：将S1配制好的制绒添加剂溶液倒入制绒槽体中，升高温度，使添加剂溶液的温度维持在85℃。随后将预清洗好的硅片放入制绒槽体中，制绒时间为8min。制绒结束后，取出硅片并用去离子水冲洗并烘干。
[0033]从图2中可以清晰地看出金字塔的尺寸为1～3微米，且均匀分布。表明采用本专利技术的制绒添加剂溶液应用于单晶硅片可以获得均匀良好的绒面。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液，其特征在于，该制绒添加剂由如下质量百分比含量的组分组成：无机碱为1％
‑
6％，胶质原料为1％
‑
20％，表面活性剂为0.5％
‑
2.5％，余量为去离子水。2.根据权利要求1所述的一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液，其特征在于：所述无机碱为NaOH、KOH中的任意一种或者是两种的任意组合。3.根据权利要求1所述的一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液，其特征在于：所述胶质原料为聚环氧乙烷，葡萄糖，海藻酸钠，透明质酸，果胶，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇中的任意一种，或者任意两种或两种以上的任意组合。4.根据权利要求1所述的一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、聚丙烯酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、N
‑
甲基吡咯烷酮、乳酸钠、苯甲酸钠中的任意一种，或者任意两种或两种以上的任意组合。5.一种根据权利要求1
‑
4中任意一项所述单晶硅太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴张南，龚庆，陆锐，陈贤刚，葛敏丹，张阳，樊佳炜，
申请(专利权)人：南通圣威斯特能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：