【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单晶硅电池片表面织化结构处理，具体涉及一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂及其使用方法。
技术介绍
1、光伏发电已经逐步成为实现碳中和的目标发展方向，太阳能电池片技术的不断革新是推动平价上网的动力，其中太阳能电池片的核心技术在于制备起伏不平的绒面结构，利用陷光原理，能够较好地吸收太阳光，从而激发短路电流的升高，最终实现更高效的电池片光电转换效率。
2、目前，商业化单晶硅片构造织化制绒工艺主要是利用碱体系湿法刻蚀得到金字塔结构绒面；另外，亦有“虫洞”状、笋状以及倒金字塔状等单晶硅表面微结构的研究报告，极大的丰富了硅表面绒面结构类型，反射率也进一步降低，但这些表面微结构存在所需要的工艺条件较为苛刻，以及现阶段无法实现量产等问题。所以，需要对单晶硅制绒绒面形貌进行进一步研究，以探索更多的单晶硅表面绒面结构，增强吸收太阳光的绒面形貌，从而得到更低的太阳光反射率值，以此来提升电池片光电转换效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有的绒面结构存在反射率不够低，以及现有的低反射率绒面形成条件较为苛刻，无法实现量产等问题，而提供了一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，本专利技术的这种制绒添加剂能够在保证无醇环保、无刺激性气味的前提下，将该制绒添加剂应用于单晶硅一次制绒工艺中，可制得明显的异型糙面非常规的绒面结构，其与现有的制绒添加剂相比，具有更低的太阳光反射率，更高的短路电流，更高的填充因子，以及光电转换效率更高。
2、为达到上述目的
3、提供一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，所述的制绒添加剂包括如下质量分数的组分：
4、绒面主成核剂0.001～0.2wt%，绒面增强剂0.001～1.0wt%，反应稳定剂0.005～2.0wt%，反应促进剂0.01～2.0wt%，表面活性剂0.01～2.0wt%，以及去离子水余量。
5、具体的，将本专利技术的这种制绒添加剂应用于单晶硅制绒工艺中可获得具有异型糙面绒面结构，该绒面结构相较于传统的金字塔绒面结构，其对太阳光的二次吸收作用更强，极大地降低了反射率，从而提高电池片的短路电流。同时，绒面的粗糙表面易与浆料接触，提高了接触性能和填充因子（ff），最终提高了电池片的光电转换效率。
6、进一步的，一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂：所述的绒面主成核剂选自田菁胶、三仙胶、羟丙基磷酸双淀粉、葫芦巴胶、沙蒿籽胶、低粘黄芪胶、精制级洋槐豆胶中的至少一种。
7、进一步的，一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂：所述的绒面增强剂选自抗性糊精、羧甲基-β-环糊精钠盐、水溶性聚合环糊精、2-羟丙基-β-环糊精、磺丁基-β-环糊精钠盐中的至少一种。
8、进一步的，一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂：所述的反应稳定剂选自糖胞苷变色酸钠、己酸钠、壬酸钠、软骨素硫酸钠盐、硫酸葡聚糖钠盐、1-己烷磺酸钠、1-癸烷磺酸钠、1-戊烷磺酸钠、丁烷磺酸钠中的至少一种。
9、进一步的，一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂：所述的反应促进剂选自4-(2-胺噻唑基)-苯酚、2-(2-羟苯基)苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、2-乙氧基噻唑、2-巯基苯并噻唑、2-氨基-5-苯基噻唑、异噻唑啉酮、4-甲基-5-乙烯基噻唑中的至少一种。
10、进一步的，一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂：所述的表面活性剂选自椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺、椰油酸二乙醇酰胺、单月桂基磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、磺基琥珀酸单酯二钠、曲拉通x-114中的至少一种。
11、提供一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂的使用方法，具体是：将上述的制绒添加剂与碱液混合，以形成制绒液，从而用于对单晶硅片表面进行制绒。
12、进一步的，一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂的使用方法：所述的碱液为浓度0.3～2.0wt%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液；所述制绒添加剂与所述碱液的体积比为（0.3～4.0）：100。
13、进一步的，一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂的使用方法：将所述的制绒液用于对单晶硅片进行表面制绒，其包括如下具体步骤：
14、s1、对所述单晶硅片进行预清洗；
15、s2、将预清洗后的单晶硅片浸入所述制绒液中进行表面制绒；
16、s3、将完成制绒后的单晶硅片水洗后再进行后清洗，即完成单晶硅片表面制绒工艺。
17、更进一步的，一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂的使用方法：
18、s1、将所述单晶硅片浸入温度为50～65℃且含有1.5～3.5wt%的双氧水和0.1～0.5wt%的氢氧化钠或氢氧化钾的溶液中进行60～90秒的预清洗；
19、s2、将预清洗后的单晶硅片浸入所述制绒液中并在75～85℃下进行400～480秒的表面制绒；
20、s3、将完成制绒后的单晶硅片用去离子水洗，再浸入含有氢氟酸和盐酸的混合酸中进行后清洗，从而完成单晶硅片表面制绒工艺。
21、本专利技术的有益效果：
22、（1）本专利技术提供的制绒添加剂配方，其利用主成核剂和绒面增强剂在复配的情况下对单晶硅的表面蚀刻出异型糙面（非常规绒面）结构效果，相较于现有的金字塔光四面体结构反射面更多，从而可以更高效地降低反射率。本专利技术制绒添加剂配方中主成核剂含有的活泼基团羟基与硅片表面的si-h形成氢键作用，从而吸附在硅片表面，结合其本身的位阻空间阻隔碱的刻蚀，成为金字塔绒面的成核点；同时本专利技术配方中绒面增强剂含有的大量羟基基团与主成核剂形成的金字塔结构中棱处si-h形成氢键结合，环糊精（绒面增强剂）分子结构具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构，其空腔内由于受到c-h键的屏蔽作用而形成了疏水区，促进反应生成的气泡快速脱离，可控制硅碱反应先快速后缓慢腐蚀，与主成核剂共同实现异型糙面绒面结构。
23、（2）本专利技术制绒添加剂配方中采用的反应稳定剂，能够保证在制绒过程中绒面主成核剂和绒面增强剂不会出现析出现象，稳定在硅表面的吸附状态，同时能够加速料液对硅表面的浸润，界面张力的降低，使反应生成的气泡快速脱离。
24、（3）本专利技术制绒添加剂配方中采用的反应促进剂，能够协同成核剂实现快速成绒，形成初始金字塔绒面结构，促进绒面增强剂修饰，绒面在已形成的金字塔上选择性吸附，绒面各向异性进一步增强，从而在初始金字塔棱处进行腐蚀作用产生异型糙面绒面结构。
25、（4）本专利技术制绒添加剂配方中采用的表面活性剂，能够提升成核剂吸附在硅表面的均匀性，缩小硅片表面各区域反应速率差，提升制绒效果，降低气液固三相界面张力，促进反应生成的气泡快速脱离硅片表面。
26、（5）本专利技术提供的制绒添加剂与现有的制绒添加剂相比，本专利技术的制绒添加剂能够在硅片制绒工艺中形成异型糙面绒面结构，该绒面结构对太阳光的吸收作用相较传统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的制绒添加剂包括如下质量分数的组分：
2.根据权利要求1所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的绒面主成核剂选自田菁胶、三仙胶、羟丙基磷酸双淀粉、葫芦巴胶、沙蒿籽胶、低粘黄芪胶、精制级洋槐豆胶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的绒面增强剂选自抗性糊精、羧甲基-β-环糊精钠盐、水溶性聚合环糊精、2-羟丙基-β-环糊精、磺丁基-β-环糊精钠盐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的反应稳定剂选自糖胞苷变色酸钠、己酸钠、壬酸钠、软骨素硫酸钠盐、硫酸葡聚糖钠盐、1-己烷磺酸钠、1-癸烷磺酸钠、1-戊烷磺酸钠、丁烷磺酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的反应促进剂选自4-(2-胺噻唑基)-苯酚、2-(2-羟苯基)苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、2-乙氧基噻唑、2-
6.根据权利要求1所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的表面活性剂选自椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺、椰油酸二乙醇酰胺、单月桂基磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、磺基琥珀酸单酯二钠、曲拉通X-114中的至少一种。
7.一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂的使用方法，其特征在于，将权利要求1～6任一项所述的制绒添加剂与碱液混合，以形成制绒液，从而用于对单晶硅片表面进行制绒。
8.根据权利要求7所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂的使用方法，其特征在于，所述的碱液为浓度0.3～2.0wt%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液；所述制绒添加剂与所述碱液的体积比为（0.3～4.0）：100。
9.根据权利要求7所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂的使用方法，其特征在于，将所述的制绒液用于对单晶硅片进行表面制绒，其包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂的使用方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的制绒添加剂包括如下质量分数的组分：
2.根据权利要求1所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的绒面主成核剂选自田菁胶、三仙胶、羟丙基磷酸双淀粉、葫芦巴胶、沙蒿籽胶、低粘黄芪胶、精制级洋槐豆胶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的绒面增强剂选自抗性糊精、羧甲基-β-环糊精钠盐、水溶性聚合环糊精、2-羟丙基-β-环糊精、磺丁基-β-环糊精钠盐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的反应稳定剂选自糖胞苷变色酸钠、己酸钠、壬酸钠、软骨素硫酸钠盐、硫酸葡聚糖钠盐、1-己烷磺酸钠、1-癸烷磺酸钠、1-戊烷磺酸钠、丁烷磺酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备异型糙面结构单晶硅的制绒添加剂，其特征在于，所述的反应促进剂选自4-(2-胺噻唑基)-苯酚、2-(2-羟苯基)苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、2-乙氧基噻唑、2-巯基苯并噻唑、2-氨...
【专利技术属性】
技术研发人员：安东，周树伟，徐溪，陈培良，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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