本发明涉及单晶硅制绒添加剂,更具体地,涉及一种单晶硅碱制绒固液添加剂及其制备方法。
背景技术:
1、单晶硅碱制绒工艺是太阳能电池制造中的一个关键步骤,旨在通过化学腐蚀的方式在单晶硅片表面形成一层微纳结构,即所谓的绒面。这一结构能够增强光的吸收,尤其是增加光的散射和减少表面反射,提高太阳能电池的光电转换效率。
2、现有的单晶硅碱制绒添加剂均为液体,体系溶剂为水,存在诸多弊端:1、一般单晶硅碱制绒添加剂的生产是在常温下搅拌溶解原料后进行灌装,常温搅拌溶解效率低下,灌装过程颇费人力物力,生产耗时耗力;2、由于单晶硅碱制绒添加剂的组成中溶剂水的占比很高(一般高于90%),运输占用体积大,运输成本高;3、由于单晶硅碱制绒添加剂是在水溶液条件下进行运输和储存,难免会导致原料发生化学和生物变化、损耗,导致产品保质期较短(一般为60天左右),储存周期短,不利于规模化生产。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种单晶硅碱制绒固液添加剂及其制备方法,所得添加剂保质期长且液体组分部分也具有良好的低温储存性能,能够显著降低生产与运输成本,有效改善单晶硅的光电转换效率。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种单晶硅碱制绒固液添加剂,该固液添加剂包括液体组分和为液体组分质量2-5倍的固体组分;按固体组分总质量100%计,所述固体组分包括5-20%的分散剂、65-80%的脱泡剂、5-20%的表面活性剂;按液体组分总质量100%计,所述液体组分包括5-15%的绒面调节剂、1-10%的表面活性剂、1-10%的有机酸,余量为水。
4、进一步的,固体组分中,所述分散剂为二甲酚橙四钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。
5、进一步的,固体组分中,所述脱泡剂为阳离子淀粉、卡拉胶、田菁胶中的至少一种。
6、进一步的,固体组分中,所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、水溶性硅油中的至少一种。
7、进一步的,液体组分中,绒面调节剂为三甘醇、丙三醇、乙二醇、 二甲基乙酰胺中的至少一种;
8、进一步的,液体组分中,表面活性剂为魔芋胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、槐糖脂生物表面活性剂中的至少一种;
9、进一步的,液体组分中,有机酸为山梨酸钾、苯甲酸钠、甘草酸钾中的至少一种。
10、进一步的,该固液添加剂包括液体组分和为液体组分质量3倍的固体组分;按固体组分总质量100%计,所述固体组分包括15%的分散剂、80%的脱泡剂和5%的表面活性剂;按液体组分总质量100%计,所述液体组分包括10%的绒面调节剂、6%的表面活性剂、3%的有机酸,余量为水。
11、一种如上所述单晶硅碱制绒固液添加剂的制备方法,固体组分制备方法为:在湿度小于50%、温度20-30℃下,将分散剂与脱泡剂粉碎并混合均匀,再加入表面活性剂继续粉碎并混合均匀;液体组分制备方法为:向水中依次加入绒面调节剂、表面活性剂和有机酸并混合均匀。
12、本发明的有益效果是:
13、通过各组分的合理优化配伍,得到由固体组分和液体组分组成的单晶硅碱制绒固液添加剂,具有更好的液体低温储存性能,大大延长了产品保质期限(通常液体单晶硅碱制绒添加剂质保期为60天左右),显著降低了生产与运输成本;采用该固液添加剂进行碱制绒后,单晶硅绒面均匀,反射率低,有效改善了单晶硅的光电转换效率;尤其是以二甲酚橙四钠为固体组分分散剂,以二甲基乙酰胺为液体组分绒面调节剂,以魔芋胶、槐糖脂生物表面活性剂为液体组分表面活性剂进行复配时,能够进一步发挥二甲酚橙四钠与 二甲基乙酰胺、魔芋胶、槐糖脂间的协同增效作用,进一步提升添加剂储存性能及制绒后单晶硅的光电转换效率。
1.一种单晶硅碱制绒固液添加剂,其特征在于,该固液添加剂包括液体组分和为液体组分质量2-5倍的固体组分;按固体组分总质量100%计,所述固体组分包括5-20%的分散剂、65-80%的脱泡剂、5-20%的表面活性剂;按液体组分总质量100%计,所述液体组分包括5-15%的绒面调节剂、1-10%的表面活性剂、1-10%的有机酸,余量为水。
2.根据权利要求1所述一种单晶硅碱制绒固液添加剂,其特征在于,固体组分中,所述分散剂为二甲酚橙四钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述一种单晶硅碱制绒固液添加剂,其特征在于,固体组分中,所述脱泡剂为阳离子淀粉、卡拉胶、田菁胶中的至少一种。
4.根据权利要求1所述一种单晶硅碱制绒固液添加剂,其特征在于,固体组分中,所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、水溶性硅油中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种单晶硅碱制绒固液添加剂,其特征在于,液体组分中,绒面调节剂为三甘醇、丙三醇、乙二醇、 二甲基乙酰胺中的至少一种。
6.根据权利要求1所述一种单晶硅碱制绒固液添加剂,其特征在于,液体组分中,表面活性剂为魔芋胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、槐糖脂生物表面活性剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述一种单晶硅碱制绒固液添加剂,其特征在于,液体组分中,有机酸为山梨酸钾、苯甲酸钠、甘草酸钾中的至少一种。
8.根据权利要求1所述一种单晶硅碱制绒固液添加剂,其特征在于,该固液添加剂包括液体组分和为液体组分质量3倍的固体组分;按固体组分总质量100%计,所述固体组分包括15%的分散剂、80%的脱泡剂和5%的表面活性剂;按液体组分总质量100%计,所述液体组分包括10%的绒面调节剂、6%的表面活性剂、3%的有机酸,余量为水。
9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述单晶硅碱制绒固液添加剂的制备方法,其特征在于,固体组分制备方法为:在湿度小于50%、温度20-30℃下,将分散剂与脱泡剂粉碎并混合均匀,再加入表面活性剂继续粉碎并混合均匀;