专利名称：单晶硅太阳能电池制绒液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及单晶硅太阳能电池制备领域，具体涉及单晶硅太阳能电池的制绒液及其制备方法。
背景技术：
单晶硅制绒即将单晶硅片放入制绒液中，使硅片与制绒液中的碱发生化学反应， 由于碱对单晶硅具有各向异性腐蚀特性，即在硅片的不同晶向上，碱的腐蚀速度不同，从而在硅片表面形成凹凸不平的状态，这就是所谓的金字塔状绒面。金字塔状绒面具有受光面积大，反射率低的特点，可增强硅片对太阳光的吸收，提高单晶硅太阳能电池的陷光效率， 从而提高太阳能电池的光电转换效率。金字塔的尺寸大小和均勻度同时影 响着太阳能电池的陷光效率，是制绒效果好坏的主要体现。目前常用的制绒液主要由碱和异丙醇组成，具体制绒过程为在76 85°C温度下， 碱与单晶硅片表面的硅发生化学反应，生成硅酸盐和氢气，而异丙醇的主要作用为通过添加量的不同来改变金字塔的尺寸大小。用该制绒液制绒形成的绒面，其金字塔的尺寸大小约为6 8 μ m，总体来说金字塔颗粒还是比较大。此外，反应生成的氢气会附着在金字塔表面，影响硅与碱的进一步反应，从而使生成的金字塔大小不均勻，异丙醇虽然可以利用其挥发性带走一部分氢气，但还不够彻底，所以金字塔的均勻度还是比较差。另外，我们知道异丙醇具有毒性，所以异丙醇的使用使后序污水处理成本增高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服以上现有技术问题的不足，提供一种单晶硅太阳能电池的制绒液，采用该制绒液能使单晶硅片制绒后形成的金字塔尺寸小，大小均勻，且后序污水处理成本低。本发明所采用的技术方案为提供一种单晶硅太阳能电池制绒液，该制绒液包括碱、醛类物质、异丙醇和去离子水。碱与硅发生反应生成硅酸盐和氢气，醛类物质能与生成的氢气发生加成反应生成醇类，从而将附着于金字塔表面的氢气带走。所述每IL去离子水中碱含量为10 20g，醛类物质含量为0. 005 0. 01L，异丙醇含量为0. 02 0. 04L。所述制绒液还包括镍，镍为催化剂，催化醛类物质与氢气之间的加成反应。所述每 IL去离子水中，镍含量为1 5g。作为优选，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。作为优选，所述醛类物质为乙醛或丙醛。与现有技术相比，本发明制绒液具有以下显著优点和有益效果用该制绒液进行制绒所形成的绒面，其金字塔尺寸更加细小，约为3 5μπι ；制绒液中含有醛类物质，醛类物质能与制绒过程中产生的氢气发生加成反应生成醇类，利用该化学反应去除氢气较异丙醇去除氢气更加有效和彻底，使形成的金字塔大小更为均勻；而生成的醇类与异丙醇一样都含有羟基，具有与异丙醇类似的化学特性，所以在本发明中发挥作用的功能基团为羟基的时候，生成的醇类可以代替异丙醇发挥作用，从而减少了异丙醇的用量，这也相应降低了异丙醇的后序污水处理成本。本发明所要解决的另一技术问题是，提供本发明制绒液的制备方法，用该方法制备的制绒液能使单晶硅片制绒后形成的金字塔尺寸小，大小均勻，且后序污水处理成本低。
该单晶硅太阳能电池制绒液的制备方法，包括以下步骤①在制绒槽内加入去离子水，控制去离子水的温度在76 85°C。②加入碱，充分搅勻。③加入醛类物质，充分搅勻。④加入镍，充分搅勻。⑤加入异丙醇，充分搅勻，得制绒液。上述配制溶液的各组分为配方比例含量。本发明制绒液的制备方法操作简单，可行性程度高，制备出的制绒液稳定性高、制绒效果好，能使制绒形成的绒面的金字塔尺寸在3 5 μ m左右，且大小均勻。
图1所示的是实施例1得到的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片；图2所示的是实施例2得到的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片；图3所示的是实施例3得到的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。实施例1 采用如下步骤制备制绒液在制绒槽内加入去离子水100L，控制去离子水的温度在80°C，加入氢氧化钠lOOOg，充分搅勻，加入乙醛500mL，充分搅勻，加入镍100g，充分搅勻，加入异丙醇3000mL，充分搅勻，得制绒液。将5片125mmX 125mm规格的硅片放入制绒槽内进行制绒，制绒温度80°C，制绒时间 25min。图1所示为所得的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片，从图中可以看到形成的金字塔尺寸较小，最大约为4. 56 μ m,且大小比较均勻。实施例2 采用如下步骤制备制绒液在制绒槽内加入去离子水100L，控制去离子水的温度在76°C，加入氢氧化钠2000g，充分搅勻，加入乙醛500mL，充分搅勻，加入镍100g，充分搅勻，加入异丙醇3000mL，充分搅勻，得制绒液。将5片125mmX 125mm规格的硅片放入制绒槽内进行制绒，制绒温度76°C，制绒时间 25min。图2所示为所得的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片，从图中可以看到形成的金字塔尺寸较小，最大约为4. 68 μ m,且大小比较均勻。实施例3:采用如下步骤制备制绒液在制绒槽内加入去离子水100L，控制去离子水的温度在85°C，加入氢氧化钠lOOOg，充分搅勻，加入乙醛IOOOmL,充分搅勻，加入镍500g，充分搅勻，加入异丙醇3000mL，充分搅勻，得制绒液。将5片125mmX 125mm规格的硅片放入制绒槽内进行制绒，制绒温度85°C，制绒时间 20mino图3所示为所得的硅片表面绒面的扫描电镜平面照片，从图中可以看到形成的金字塔尺寸较小，最大约为4. 86微米，且大小比较均勻。实施例所用的原料均为普通使用的市售工业品。本发明的上述实施例是对本发明的说明而不能用于限制本发明，与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种单晶硅太阳能电池制绒液，其特征在于所述制绒液包括碱、醛类物质、异丙醇和去离子水。
2.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池制绒液，其特征在于所述每IL去离子水中碱含量为10 20g ； 醛类物质含量为0. 005 0. OlL ； 异丙醇含量为0. 02 0. 04L。
3.根据权利要求2所述的单晶硅太阳能电池制绒液，其特征在于所述制绒液还包括 ο
4.根据权利要求3所述的单晶硅太阳能电池制绒液，其特征在于所述每IL去离子水中，镍含量为1 5g。
5.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池制绒液，其特征在于所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
6.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池制绒液，其特征在于所述醛类物质为乙酸或丙酸。
7.根据权利要求4所述的单晶硅太阳能电池制绒液的制备方法，其特征在于包括以下步骤①在制绒槽内加入去离子水，控制去离子水的温度在76 85°C；②加入碱，充分搅勻；③加入醛类物质，充分搅勻；④加入镍，充分搅勻；⑤加入异丙醇，充分搅勻，得制绒液； 上述配制溶液的各组分为配方比例含量。
全文摘要
本发明提供了一种单晶硅太阳能电池制绒液，包括碱、醛类物质、异丙醇和去离子水。每1L去离子水中碱含量为10～20g，醛类物质含量为0.005～0.01L，异丙醇含量为0.02～0.04L。本发明还提供了该单晶硅太阳能电池制绒液的制备方法，包括以下步骤在制绒槽内加入去离子水，控制去离子水的温度在76～85℃；加入碱，充分搅匀；加入醛类物质，充分搅匀；加入镍，充分搅匀；加入异丙醇，充分搅匀，得制绒液。该单晶硅太阳能电池制绒液能使单晶硅片制绒后形成的金字塔尺寸小，大小均匀，且后序污水处理成本低。
文档编号C30B33/10GK102154712SQ20111006145
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者孙励斌 申请人:宁波尤利卡太阳能科技发展有限公司