【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池生产，具体涉及一种高效的单晶硅片制绒添加剂及其制备方法和制绒工艺。
技术介绍
1、太阳能作为取之不尽用之不竭的清洁能源，如何提高对太阳能的利用效率一直是人们研究的热点，光伏电池片制绒技术就是其中的一个研究应用领域。
2、制绒，即硅片表面组织化工艺，就是利用酸性或碱性的化学物质腐蚀硅片表面，使其表面形成凹凸不平且整体相对均匀的微米级金字塔结构。这些结构增加了硅片表面的陷光效应，降低硅片的反射率，从而有更多的太阳能被硅片表面吸收，提高了光电转化效率。所以，经过制绒工艺处理的硅片表面，在保证整体绒面均匀性较高的前提下，需要尽可能地降低绒面的反射率。目前，实现工业化制绒生产的硅片的绒面反射率在11％～13％之间。
3、传统的制绒工艺是利用ipa(异丙醇)制绒体系，该工艺虽然较为成熟，但ipa容易挥发，且添加量高，成本昂贵，且ipa对人体和环境的危害较大。新型的制绒工艺采用无醇的制绒添加剂来替代ipa。
4、现有技术中，公开号为cn103184523a的中国专利申请中公开了一种单晶硅制绒剂，包含碱性化合物和腐蚀剂；所述腐蚀剂包含以下组分：5wt％～20wt％的尿素；1wt％～10wt％的乳酸钠；余量为水。该专利技术生产的硅片合格率高，但制绒时间较长，为1000～1500s；反射率最低为11％，需进一步降低反射率；且硅片需经过特殊的去损伤处理，增加了工艺制程。
5、另外，公开号为cn113417011a的中国专利申请中公开了一种适用于单晶硅片的制绒添加剂及应用，该制绒添
6、因此，目前的制绒工艺还存在制绒时间较长，制得的单晶硅片的放射率仍较高，且当硅片表面的机械损伤较严重时，还需在制绒前增加去损伤工艺，进而影响了生产效率。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种高效的单晶硅片制绒添加剂，该高效的单晶硅片制绒添加剂能使得制绒时间短，制得的单晶硅片具有极低的反射率，且能使得去损伤处理与制绒过程同时进行，减少了工艺流程，提高了产能。
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种高效的单晶硅片制绒添加剂的制备方法。
3、本专利技术的第三个目的在于提供一种制绒工艺，该制绒工艺的制绒时间短，制得的单晶硅片具有极低的反射率，且去损伤处理与制绒过程同时进行，减少了工艺流程，提高了产能。
4、为实现上述专利技术的第一个目的，本专利技术采用的技术方案如下：
5、本专利技术提供一种高效的单晶硅片制绒添加剂，包括以下质量百分比的组分：
6、
7、所述形核剂为水溶性纤维素醚。
8、本专利技术的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，包括形核剂、绒面调节剂、排泡剂、稳定剂和水，其中，形核剂是制绒过程中硅片表面能形成均匀金字塔结构的关键组分。在一定浓度的强碱环境下，单晶硅的碱腐蚀呈现出各向异性，即硅晶体的各个方向上的碱腐蚀速率不同。形核剂吸附在硅片表面，产生成核位点，且进一步调控强碱对硅晶体各个方向上的腐蚀速率，从而使硅片表面在微观上形成了金字塔的组织结构，在宏观上表现为黑色的绒面，即低反射率的硅片表面。本专利技术采用水溶性纤维素醚作为形核剂，能明显降低制绒后硅片的反射率，在合适范围内，绒面反射率随形核剂的含量的升高而降低。另外，采用水溶性纤维素醚作为形核剂，能大大降低了制绒时间。
9、另外，绒面调节剂主要起到调节形核剂与硅片的吸附性强弱的作用，同时使得形核剂能更均匀地分散吸附在硅片表面，从而使硅片形成更均匀的绒面。
10、另外，由于单晶硅与强碱腐蚀反应会产生氢气，导致制绒过程中硅片表面会附着许多气泡。若这些气泡无法及时排出，其不仅会阻碍硅片与碱的反应，还会导致硅片上浮而无法完全浸泡在制绒溶液中，产生浮片问题。因此，通过添加排泡剂，使得制绒过程中的气泡及时排出，并避免浮片问题。
11、另外，稳定剂主要起到提高制绒添加剂的储存稳定性的作用，延长制绒添加剂的有效期。
12、进一步的，所述水溶性纤维素醚包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素中的一种或两种以上的组合。上述水溶性纤维素醚作为形核剂，不但水溶性好，易于制备制绒添加剂和制绒溶液，且能明显降低制绒后硅片的反射率，本专利技术的制绒添加剂制得的硅片绒面具有极低的反射率，在400nm波长下反射率可达9.8％，在500～700nm波长下发射率可达6％～8％之间。
13、进一步的，所述绒面调节剂包括水杨酸钠、乳酸钠、5-硝基愈创木酚钠中的一种或两种以上的组合。其中，上述水杨酸钠、乳酸钠、5-硝基愈创木酚钠均易溶于水，且能保证绒面整体均匀性。
14、进一步的，所述排泡剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠中的一种或两种的组合。上述羧甲基纤维素钠、海藻酸钠均易溶于水，且具有很好的排泡效果。
15、进一步的，所述稳定剂包括苯甲酸钠、乙酸钠、磷酸三钠中的一种或两种以上的组合。上述苯甲酸钠、乙酸钠、磷酸三钠能很好地提高制绒添加剂的储存稳定性的作用，延长制绒添加剂的有效期。
16、进一步的，所述水包括去离子水。去离子水能够避免往制绒添加剂中带入其他杂质离子，避免影响制绒工艺。
17、为实现上述专利技术的第二个目的，本专利技术采用的技术方案如下：
18、本专利技术提供一种高效的单晶硅片制绒添加剂的制备方法，包括以下步骤：先向容器中加入水，开启低速搅拌，转速为200r/min～400r/min，然后加入配方量的稳定剂、绒面调节剂、形核剂和排泡剂，再将转速提高至700r/min～1400r/min，搅拌分散至均一透明液体，即制得所述高效的单晶硅片制绒添加剂。
19、为实现上述专利技术的第三个目的，本专利技术采用的技术方案如下：
20、本专利技术提供一种制绒工艺，是使用上述所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂进行制绒的工艺，包括以下步骤：
21、前清洗：在前清洗槽中加入清洗液，将硅片置于加热后的清洗液中进行前清洗；
22、制绒：在制绒槽中加入水、强碱和权利要求1至6任意一项所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，配制成制绒溶液，将完成前清洗的硅片浸泡于加热后的制绒溶液中；
23、后清洗：在后清洗槽中加入清洗液，将完成制绒后的硅片置于加热后的清洗液中进行后清洗；
24、酸洗：在酸洗槽加入水、盐酸和氢氟酸，配制成酸洗液，将完成后清洗的硅片置于酸洗液中进行清洗；
25、水洗：将酸洗后的硅片置于热水中进行清洗；
26、烘干：将水洗后的硅片进行烘干，即制得经过制绒处理的硅片。...
【技术保护点】
1.一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：
2.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述水溶性纤维素醚包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素中的一种或两种以上的组合。
3.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述绒面调节剂包括水杨酸钠、乳酸钠、5-硝基愈创木酚钠中的一种或两种以上的组合。
4.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述排泡剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠中的一种或两种的组合。
5.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述稳定剂包括苯甲酸钠、乙酸钠、磷酸三钠中的一种或两种以上的组合。
6.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述水包括去离子水。
7.权利要求1至6任意一项所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先向容器中加入水，开启低速搅拌，转速为200r/
8.一种制绒工艺，其特征在于，是使用权利要求1至6任意一项所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂进行制绒的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的一种制绒工艺，其特征在于，所述水洗步骤中，将酸洗后的硅片竖直置于70℃～90℃热水中进行清洗2min～4min，然后通过缓慢向上提拉的方式将硅片从热水中提起，提拉速度为0.3m/min～1.0m/min。
10.如权利要求8所述的一种制绒工艺，其特征在于，所述前清洗和后清洗步骤中，所述清洗液包括质量比为100：(0.3～0.8)：(1～3)的水、强碱和双氧水；所述强碱包括氢氧化钾或氢氧化钠中的一种或两种的组合；所述清洗液的温度为60℃～80℃，前清洗和后清洗的时间均为2min～4min；
...【技术特征摘要】
1.一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：
2.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述水溶性纤维素醚包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素中的一种或两种以上的组合。
3.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述绒面调节剂包括水杨酸钠、乳酸钠、5-硝基愈创木酚钠中的一种或两种以上的组合。
4.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述排泡剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠中的一种或两种的组合。
5.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述稳定剂包括苯甲酸钠、乙酸钠、磷酸三钠中的一种或两种以上的组合。
6.如权利要求1所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述水包括去离子水。
7.权利要求1至6任意一项所述的一种高效的单晶硅片制绒添加剂的制备方法，其特征在于，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴旋华，胡丁，罗壮东，包亚群，
申请(专利权)人：广州亦盛环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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