一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂及其使用方法，由以下质量百分比的原料组成：促进剂0.1％～5％，络合剂0.1％～2％，脱泡剂0.05％～1％，缓蚀剂0.1％～2％，pH调节剂0.1％～6％，余量为去离子水。取适量碱抛光添加剂加入碱性溶液中，混合均匀后配成抛光液，放入硅片完成抛光反应。本发明专利技术提供的一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂及其使用方法，采用碱性抛光技术，工艺稳定性更好，降低酸的消耗及排放，反应产生的污染较少，成本低廉。成本低廉。成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂及其使用方法


[0001]本专利技术涉及属于太阳能电池晶体硅
，具体涉及一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂及其使用方法。

技术介绍

[0002]太阳能电池是目前对太阳能应用最广泛的一个领域，而晶体硅片是应用于太阳能光伏发电领域中的重要组成部件。在晶硅太阳能电池制造工艺中，为了提高太阳能电池的光电转换效率，常常对扩散后的硅片背面进行抛光处理，同时要求硅片正面的PN结不受破坏。传统的酸抛光工艺会使用大量的酸，生产成本高，废液处理困难。而且由于酸对硅片的各项同性腐蚀特性，抛光后背面平整度很差，导致背面反射率很低。碱抛光工艺主要利用碱来抛光背面金字塔，使用有机碱如四甲基氢氧化铵等可以得到较高的反射率，但是因为其成本和毒性而受到限制。无机碱如氢氧化钠、氢氧化钾等，由于其与硅、氧化硅的反应速率差较小，抛光时极易腐蚀硅片正面的氧化硅保护层而破坏PN结。
[0003]高的背面反射率有利于光在硅片内部的反射，促进光的进一步吸收，从而获得更高的光电流。目前主流的碱抛光添加剂均是促进背面碱与硅反应，刻蚀金字塔绒面，获得规则的方形塔基，反射率一般在45
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46％，对内部光的反射难以进一步提高，故而对电流的增益也达到瓶颈。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂及其使用方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂，由以下质量百分比的原料组成：
[0007][0008]余量为去离子水。
[0009]进一步地，所述促进剂为过硫酸盐、双氧水、氨基苯酚、氨基苯磺酸、硝基咪唑、硝基苯酚、冠醚中的一种或者两种以上的组合。
[0010]进一步地，所述络合剂为磷酸盐、醇胺类、氨基羧酸盐、羟基羧酸盐、柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或者两种以上的组合。
[0011]进一步地，所述脱泡剂为聚季铵盐、聚乙烯亚胺、纤维素、淀粉、麦芽糖、蔗糖、葡萄糖中的一种或者两种以上的组合。
[0012]进一步地，所述缓蚀剂为次磷酸盐、磷酸盐、有机磷酸盐、乙二胺四乙酸二钠、苯并三氮唑中的一种或者两种以上的组合。
[0013]进一步地，所述pH调节剂为苹果酸、酒石酸、冰乙酸和乙酸、己二酸、磷酸、盐酸、磷酸盐、硫酸盐、乙酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或者两种以上的组合。
[0014]一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂的使用方法，取高反射率晶体硅碱抛光添加剂加入碱性溶液中，混合均匀后配成抛光液，放入硅片完成抛光反应；
[0015]其中，所述高反射率晶体硅碱抛光添加剂用量占抛光液总体积的比例为0.2～2％，所述碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，其中氢氧化钾或氢氧化钠在抛光液中的含量为5～50g/L。
[0016]进一步地，所述抛光反应的温度为55～75℃，反应时间为120s～240s。
[0017]进一步地，所述硅片的放置方式采用以垂直的方式放入含有抛光液的槽体中。
[0018]进一步地，硅片完成抛光反应后，依次经过离子水清洗、后处理、去离子水清洗、酸洗、去离子水清洗后烘干，后处理工艺为0.1％～2％的KOH或NaOH与1～8％H2O2的混合溶液、温度为20～60℃、清洗时间为30s～120s；酸洗工艺为HF：HCl：H2O＝1:2:4的混酸溶液、酸洗温度为10～40℃、时间为30s～60s。
[0019]本专利技术公开的一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂及其使用方法，与现有技术相比，其有益效果在于，采用碱性抛光技术，工艺稳定性更好，降低酸的消耗及排放，反应产生的污染较少，成本低廉；依靠促进剂分解产生的自由基，使添加剂加快了无机碱与硅的反应，增强了抛光液的抛光能力，可以得到更高的反射率，进而提升光电流，提升效率；络合剂可以络合抛光液和硅片切割残留的金属离子，减少金属掺杂形成的复合中心；润湿剂增加了抛光液与硅片的接触，使反应更快、更均匀；脱泡剂可以更快地带走硅片表面产生的气泡，改善外观，提高反射率；缓蚀剂会在正面氧化硅表面形成一层保护膜保护PN结，同时控制反应速度，避免腐蚀过度，降低碎片率；pH调节剂可以调节添加剂的pH值，使其更加稳定和安全。
附图说明
[0020]图1是本专利技术提供的碱抛后硅片光学显微镜照片。
[0021]图2是本专利技术提供的碱抛后硅片的SEM照片。
具体实施方式
[0022]本专利技术公开了一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂及其使用方法，下面结合优选实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。
[0023]参见附图的图1
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2，图1是本专利技术提供的碱抛后硅片光学显微镜照片，图2是本专利技术提供的碱抛后硅片的SEM照片。
[0024]实施例1：
[0025]S1、配制2000mL高反射率晶体硅碱抛光添加剂，其组成为：过硫酸钠3.5％、乙醇胺0.5％、乙二酸四乙酸二钠1％、柠檬酸2.0％、聚季铵盐0.2％、余量为去离子水；
[0026]S2、称取30g氢氧化钾加入2L去离子水中，配成碱浓度为15g/L的碱性溶液；
[0027]S3、取40mLS1的高反射率晶体硅碱抛光添加剂加入S2的碱性溶液液中，搅拌混合均匀后形成抛光液；
[0028]S4、将硅片垂直放置于小型碱抛槽中(硅片垂直于小型碱抛槽的底部，固定放置于合适的卡尺中)，控制抛光反应的温度为65℃，反应时间为200s；
[0029]S5、将步骤S4的硅片取出依次经过去离子水清洗、后处理、去离子水清洗、酸洗、去离子水清洗后烘干。
[0030]实施例2：
[0031]S1、配制2000mL高反射率晶体硅碱抛光添加剂，其组成为：氨基苯酚3.0％、磷酸钠0.5％、次磷酸钠1％，柠檬酸2.0％、乙酸1％、淀粉0.2％、余量为去离子水；
[0032]S2、称取20g氢氧化钠加入2L去离子水中，配成碱浓度为10g/L的碱性溶液；
[0033]S3、取20mLS1的高反射率晶体硅碱抛光添加剂加入S2的碱性溶液液中，搅拌混合均匀后形成抛光液；
[0034]S4、将硅片垂直放置于小型碱抛槽中，控制抛光反应的温度为63℃，反应时间为240s；
[0035]S5、将步骤S4的硅片取出依次经过去离子水清洗、后处理、去离子水清洗、酸洗、去离子水清洗后烘干。
[0036]实施例3：
[0037]S1、配制2000mL高反射率晶体硅碱抛光添加剂，其组成为：硝基苯酚2.0％、双氧水0.2％、柠檬酸钠0.5％、羟基乙叉二磷酸钠1％、苹果酸2.0％、聚乙烯亚胺0.1％、蔗糖0.5％、余量为去离子水；
[0038]S2、称取30g氢氧化钠加入2L去离子水中，配成碱浓度为15g/L的碱性溶液；
[0039]S3、取10mLS1的高反射率晶体硅碱抛光添加剂加入S2的碱性溶液液中，搅拌混合均匀后形成抛光液；
[0040]S4、将硅片垂直放置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：2.根据权利要求1所述的高反射率晶体硅碱抛光添加剂，其特征在于，所述促进剂为过硫酸盐、双氧水、氨基苯酚、氨基苯磺酸、硝基咪唑、硝基苯酚、冠醚中的一种或者两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的高反射率晶体硅碱抛光添加剂，其特征在于，所述络合剂为磷酸盐、醇胺类、氨基羧酸盐、羟基羧酸盐、柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或者两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的高反射率晶体硅碱抛光添加剂，其特征在于，所述脱泡剂为聚季铵盐、聚乙烯亚胺、纤维素、淀粉、麦芽糖、蔗糖、葡萄糖中的一种或者两种以上的组合。5.根据权利要求1所述的高反射率晶体硅碱抛光添加剂，其特征在于，所述缓蚀剂为次磷酸盐、磷酸盐、有机磷酸盐、乙二胺四乙酸二钠、苯并三氮唑中的一种或者两种以上的组合。6.根据权利要求1所述的高反射率晶体硅碱抛光添加剂，其特征在于，所述pH调节剂为苹果酸、酒石酸、冰乙酸和乙酸、己二酸、磷酸、盐酸、磷酸盐、硫酸盐、乙酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或者两种以上的组合。7.一种高反射率晶体硅碱抛光添加剂的使用方法，根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：武圆圆，周浩，常帅锋，李斯良，丁雁鸿，
申请(专利权)人：嘉兴市小辰光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：