一种用于单晶硅片制绒的制绒液的制作方法

本发明涉及太阳光伏电池技术领，尤其涉及一种用于单晶硅片制绒的制绒液。

背景技术：

碱液对单晶硅片的[100]晶面蚀刻较快，而对[111]晶面的蚀刻较慢。由此而产生的蚀刻速率差将会导致在使用碱液对硅片进行蚀刻的过程中单晶硅片表面会形成金字塔结构。该结构能有效减少硅片对光的反射。在太阳能电池片的制备过程中，硅片对光的反射越低，硅片对光的吸收越多，太阳能电池转换效率也越高。通过上述碱液蚀刻的方法对单晶硅片表面进行织构化处理是常用的增加晶体硅对光的吸收的有效途径之一。现有的单晶硅制绒工艺通常需要600s-900s的制绒时间，效率较低，如果能缩短制绒时间，将能有效提高生产效率。本专利的制绒添加剂可极大的缩短制绒时间，且制绒后单晶硅表面的金字塔的尺寸大小和分布与常规工艺接近。

技术实现要素：

本发明提供一种用于单晶硅片制绒的制绒液，可实现快速制绒效果，制绒时间为300s-420s。该制绒液包括单晶硅片制绒添加剂和碱溶液，所述制绒添加剂与碱溶液的质量比为0.05~3:100；所述添加剂由如下重量份组分组成：乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物0.05-3%，聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物0.05-3%，乙二胺四乙酸0.05-1%，单乙醇胺0.1-5%，苯甲酸钠0.05-0.5%，对甲苯磺酸钠0.1-2%和余量的水。

在本发明一个优选的技术方案中，所述的乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物的数均分子量约为1,000-10,000。

在本发明另一个优选的技术方案中，所述的聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物的数均分子量约为5,00-10,000

在本发明另一个优选的技术方案中，所述的制绒添加剂的ph为8-14。

在本发明另一个优选的技术方案中，所述的碱溶液为质量分数为1-3%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的用于单晶硅片制绒的制绒液可快速对单晶硅片进行表面制绒，制绒时间较常规工艺缩短50%以上；且在制绒过程中无需补加制绒添加剂，在提高制绒效率的同时降低成本。同时，本专利的制绒添加剂无毒性、无腐蚀性，对人体和环境无危害。

本发明的优点还在于：快速制绒后得到的绒面金字塔的尺寸较小，分布较窄，对光的反射率低，经组装得到的太阳能电池片的光电转换效率高。该添加剂成本较低，效率较高，效果显著，具有极佳的实用价值。

附图说明

图1为本发明提供的制绒方法得到的单晶硅表面的金字塔1；

图2为本发明提供的制绒方法得到的单晶硅表面的金字塔2。

具体实施方式

实施例1

工艺步骤如下：

1.配置制绒添加剂：将0.5g乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物（数均分子量为），1g聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物，0.5g乙二胺四乙酸，2g单乙醇胺，0.1g苯甲酸钠和0.25g对甲苯磺酸钠依次溶解到100ml去离子水中。

2.配置碱液：将10g氢氧化钠溶于990g去离子水中，得到质量分数为1%的氢氧化钠水溶液。

3.配置碱性制绒液：将步骤1所得的制绒添加剂和步骤2得到的碱液以质量比为0.5:100混合均匀。

4.制绒工艺：将太阳能电池用单晶硅片浸没入步骤3制备的碱性制绒液进行表面制绒，制绒温度为85^oc，制绒时间为300s。

实施例2

工艺步骤如下：

1.配置制绒添加剂：将1g乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物，2g聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物，0.1g乙二胺四乙酸，0.5g单乙醇胺，0.05g苯甲酸钠和0.5g对甲苯磺酸钠依次溶解到100ml去离子水中。

2.配置碱液：将15g氢氧化钾溶于985g去离子水中，得到质量分数为1.5%的氢氧化钾水溶液。

3.配置碱性制绒液：将步骤1所得的制绒添加剂和步骤2得到的碱液以质量比为1:100混合均匀。

4.制绒工艺：将太阳能电池用单晶硅片浸没入步骤3制备的碱性制绒液进行表面制绒，制绒温度为75^oc，制绒时间为420s。

实施例3

工艺步骤如下：

1.配置制绒添加剂：将2g乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物，1g聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物，乙二胺四乙酸0.5，单乙醇胺3，苯甲酸钠0.1，对甲苯磺酸钠0.5g依次溶解到100ml去离子水中。

2.配置碱液：将20g氢氧化钠溶于980g去离子水中，得到质量分数为2%的氢氧化钠水溶液。

3.配置碱性制绒液：将步骤1所得的制绒添加剂和步骤2得到的碱液以质量比为0.1:100混合均匀。

4.制绒工艺：将太阳能电池用单晶硅片浸没入步骤3制备的碱性制绒液进行表面制绒，制绒温度为88^oc，制绒时间为300s。

实施例4

工艺步骤如下：

1.配置制绒添加剂：将1.5g乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑的共聚物，1.5g聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物，乙二胺四乙酸0.3，单乙醇胺2，苯甲酸钠0.2，对甲苯磺酸钠0.5依次溶解到100ml去离子水中。

2.配置碱液：将30g氢氧化钠溶于970g去离子水中，得到质量分数为3%的氢氧化钠水溶液。

3.配置碱性制绒液：将步骤1所得的制绒添加剂和步骤2得到的碱液以质量比为0.2:100混合均匀。

4.制绒工艺：将太阳能电池用单晶硅片浸没入步骤3制备的碱性制绒液进行表面制绒，制绒温度为83^oc，制绒时间为400s。

采用本实施例提供的技术方案可快速获得细小、均匀的绒面金字塔。如图1和图2所示，得到的尺寸达到10um；该法成本较低，效率较高，效果显著，具有极佳的实用价值。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种用于单晶硅片制绒的制绒液，该制绒液包括单晶硅片制绒添加剂和碱溶液，所述制绒添加剂与碱溶液的质量比为0.05~3:100；所述添加剂由如下重量份组分组成：乙烯基吡咯烷酮‑乙烯基咪唑的共聚物0.05‑3%，聚乙二醇‑聚丙二醇‑聚乙二醇共聚物0.05‑3%，乙二胺四乙酸0.05‑1%，单乙醇胺0.1‑5%，苯甲酸钠0.05‑0.5%，对甲苯磺酸钠0.1‑2%和余量的水。使用上述制绒液进行制绒时，制绒时间为5‑7分钟，可快速获得细小、均匀的绒面金字塔。该法成本较低，效率较高，效果显著，具有极佳的实用价值。

技术研发人员：姜翰钦;吴金丹;周小国
受保护的技术使用者：德清丽晶能源科技有限公司
技术研发日：2017.10.27
技术公布日：2018.04.27