專利名稱：一種高沸點單晶硅片表面制絨添加劑及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種高沸點單晶硅片表面制絨添加劑及其使用方法，屬于太陽能電池生產技術領域。
背景技術：
在晶硅太陽能電池片制備過程中，為了提高太陽能電池片的性能和效率，需要在硅片表面制作絨面，形成金字塔結構，使入射光的光程增加，增加了光的吸收，降低反射率，從而提高太陽能電池的轉換效率。目前，工業化單晶硅電池片的生產中主要使用濕法腐蝕，在腐蝕液里面添加氫氧化鈉和異丙醇，其工藝存在以下問題①反應過程不好控制，很容易造成腐蝕過度，從而導致硅片的碎片率增加；②反應過程中隨著硅酸鈉的增加，制絨效果不穩定，成品率難以控制；③制絨工藝溫度接近異丙醇沸點，隨著反應的進行，會造成異丙醇的大量揮發，一方面由于異丙醇易燃且有毒，空氣中異丙醇含量過高會產生安全隱患，同時 也會對操作人員身體健康帶來隱患；另一方面隨著制絨液中異丙醇的減少，就需要分批次補加，大幅度增加了生產成本，同時由于補加的量很難控制，從而影響制絨效果制絨液中加入的異丙醇量過多，就會使廢水的COD明顯偏高，從而加重了對環境的污染，加大了廢水的處理成本。

發明內容
為解決現有技術中的上述不足，本發明提供了一種高沸點單晶硅片表面制絨添加齊U，在應用于單晶硅片制絨時，不需要使用傳統工藝中的異丙醇或乙醇，可以獲得優異的制絨效果，同時，添加劑沸點遠高于制絨溫度，生產過程中無揮發，后續添加量很小，能夠大幅度降低生產成本，免除了使用異丙醇或者乙醇帶來的環境污染以及對員工的危害；其組分中的海藻酸鈉為高粘度物質，對金屬有螯合作用，對硅片有清潔作用，且成本低廉，工藝簡單，有較大的實際利用價值。為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的
一種高沸點單晶硅片表面制絨添加劑，包括以下原料組分
海藻酸鈉、磷酸三鈉、十二烷基硫酸鈉、維生素C、碳酸丙烯酯和去離子水。所述的高沸點單晶硅片表面制絨添加劑，按質量百分比計，包括以下原料組分
海藻酸鈉O. 01%-3%
磷酸三鈉O. 01%-3%
十二烷基硫酸鈉 O. 001%-1%
維生素CO. 1%-2%
碳酸丙烯酯O. 1%-5%
和余量的去尚子水。一種高沸點單晶硅片表面制絨添加劑使用方法，為選取適量的添加劑，在添加劑中加入適量的堿性溶液，混合反應后，制成制絨液。
所述的堿性溶液為濃度1%_10%的氫氧化鈉溶液。所述的添加劑與堿性溶液的體積百分比為O. 1-5:100。所述的制絨液的溫度為70°C -90°C。單晶硅在制絨液中的反應時間為600s_1500s。應用于大規模工業生產時，每批制絨后，可以根據絨面金字塔的情況，適量補加或不補加添加劑。應用于大規模工業生產時，每批制絨后，可以根據絨面金字塔的情況，適量補加或不補加氫氧化鈉溶液。本發明的有益效果如下
I、本發明的單晶硅無醇制絨添加劑，利用海藻酸鈉的高粘度來控制反應速度，得到大小均勻金字塔絨面。2、本發明添加劑的組分海藻酸鈉對金屬有螯合作用，對硅片有清潔作用，且成本低廉。3、本發明的單晶硅無醇制絨添加劑使用方法，應用于單晶硅片制絨時，無需使用傳統工藝中的異丙醇或乙醇，大幅度降低生產成本的同時，免除使用異丙醇或者乙醇帶來的環境污染以及對員工的危害，有較大的實際利用價值。


圖I為實施例I中制得的單晶硅絨面的掃描電子顯微鏡圖像；
圖2為實施例I中制得到單晶硅絨面的反射率曲線。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護范圍并不限于此。實施例I
配制無醇單晶制絨添加劑，將IOg海藻酸鈉，18g磷酸三鈉，2g十二烷基硫酸鈉，I. 5g維生素C，25g碳酸丙烯酯溶解到IL去離子水中，得到無醇單晶制絨添加劑。將2000g氫氧化鈉，IL無醇單晶制絨添加劑加入到100L去離子水中，得到制絨液。將制絨液升溫到85°C，然后將太陽能電池用單晶硅片浸入制絨液中制絨，制絨時間為800s，所得的硅片經掃描電鏡檢測金字塔絨面大小為2-3 μ m,且大小均勻。實施例2
配制無醇單晶制絨添加劑，將15g海藻酸鈉，27g磷酸三鈉，3g十二烷基硫酸鈉，2. 25g維生素C，37. 5g碳酸丙烯酯溶解到I. 5L去離子水中，得到無醇單晶制絨添加劑。將3000g氫氧化鈉，I. 5L無醇單晶制絨添加劑加入到100L去離子水中，得到制絨液。將制絨液升溫到75°C，然后將太陽能電池用單晶硅片浸入制絨液中制絨，制絨時間為1000s，所得的硅片經掃描電鏡檢測金字塔絨面大小為2-3 μ m，且大小均勻。實施例3
配制無醇單晶制絨添加劑，將20g海藻酸鈉，36g磷酸三鈉，4g十二烷基硫酸鈉，3g維生素C，50g碳酸丙烯酯溶解到2L去離子水中，得到無醇單晶制絨添加劑。將4000g氫氧化鈉，2L無醇單晶制絨添加劑加入到100L去離子水中，得到制絨液。將制絨液升溫到70°C，然后將太陽能電池用單晶硅片浸入制絨液中制絨，制絨時間為800s，所得的硅片經掃描電鏡檢測金字塔絨面大小為2-3 μ m,且大小均勻。實施例4
配制無醇單晶制絨添加劑，將45g海藻酸鈉,45g磷酸三鈉，15g十二燒基硫酸鈉,30g維生素C，75g碳酸丙烯酯溶解到I. 29L去離子水中，得到無醇單晶制絨添加劑。將2580g氫氧化鈉，I. 29L無醇單晶制絨添加劑加入到100L去離子水中，得到制絨液。將制絨液升溫到83°C，然后將太陽能電池用單晶硅片浸入制絨液中制絨，制絨時間為1200s，所得的硅片經掃描電鏡檢測金字塔絨面大小為2-3 μ m，且大小均勻。實施例5
配制無醇單晶制絨添加劑，將6g海藻酸鈉,5. 4g磷酸三鈉,0. 6g十二燒基硫酸鈉，6g維 生素C，12g碳酸丙烯酯溶解到I. 17L去離子水中，得到無醇單晶制絨添加劑。將2340g氫氧化鈉，I. 17L無醇單晶制絨添加劑加入到100L去離子水中，得到制絨液。將制絨液升溫到72°C，然后將太陽能電池用單晶硅片浸入制絨液中制絨，制絨時間為830s，所得的硅片經掃描電鏡檢測金字塔絨面大小為2-3 μ m，且大小均勻。實施例6
配制無醇單晶制絨添加劑，將O. 02g海藻酸鈉，O. 02g磷酸三鈉，O. 005g十二烷基硫酸鈉，2g維生素C，O. 02g碳酸丙烯酯溶解到O. IL去離子水中，得到無醇單晶制絨添加劑。將2041. 3g氫氧化鈉，O. IL無醇單晶制絨添加劑加入到100L去離子水中，得到制絨液。將制絨液升溫到90°C，然后將太陽能電池用單晶硅片浸入制絨液中制絨，制絨時間為600s，所得的硅片經掃描電鏡檢測金字塔絨面大小為2-3 μ m,且大小均勻。實施例7
配制無醇單晶制絨添加劑，將45g海藻酸鈉,45g磷酸三鈉，15g十二燒基硫酸鈉,30g維生素C，75g碳酸丙烯酯溶解到I. 29L去離子水中，得到無醇單晶制絨添加劑。將258g氫氧化鈉，I. 29L無醇單晶制絨添加劑加入到100L去離子水中，得到制絨液。將制絨液升溫到90°C，然后將太陽能電池用單晶硅片浸入制絨液中制絨，制絨時間為1500s，所得的硅片經掃描電鏡檢測金字塔絨面大小為2-3 μ m，且大小均勻。性能測試
將上述實施例1-7中制得的單晶硅片進行反射率和腐蝕厚度測試，測試方法如下
反射率在型號為Raditech D8的標準8度絨面積分式反射率量測儀上測試；
制絨前先用天平稱一下硅片，制絨后再稱一下硅片，得到減重量，然后用減重量除以原重量，乘以原厚度，得到腐蝕厚度；
測試結果見下表
權利要求
1.一種高沸點單晶硅片表面制絨添加劑，其特征在于包括以下原料組分 海藻酸鈉、磷酸三鈉、十二烷基硫酸鈉、維生素C、碳酸丙烯酯和去離子水。
2.如權利要求1所述的高沸點單晶硅片表面制絨添加劑，其特征在于按質量百分比計，包括以下原料組分 海藻酸鈉O. 01%-3% 磷酸三鈉O. 01%-3% 十二烷基硫酸鈉 O. 001%-1% 維生素CO. 1%-2% 碳酸丙烯酯O. 1%-5% 和余量的去尚子水。
3.一種高沸點單晶硅片表面制絨添加劑使用方法，其特征在于選取適量的添加劑，在添加劑中加入適量的堿性溶液，混合反應后，制成制絨液。
4.如權利要求3所述的高沸點單晶硅片表面制絨添加劑使用方法，其特征在于所述的堿性溶液為濃度1%-10%的氫氧化鈉溶液。
5.如權利要求3所述的高沸點單晶硅片表面制絨添加劑使用方法，其特征在于所述的添加劑與堿性溶液的體積百分比為O. 1-5:100。
6.如權利要求3所述的高沸點單晶硅片表面制絨添加劑使用方法，其特征在于所述的制絨液的溫度為70°C -90°C。
7.如權利要求6所述的高沸點單晶硅片表面制絨添加劑使用方法，其特征在于單晶硅在制絨液中的反應時間為600s-1500s。
8.如權利要求3-7任一權利要求所述的高沸點單晶硅片表面制絨添加劑使用方法，其特征在于應用于大規模工業生產時，每批制絨后，可以根據絨面金字塔的情況，適量補加或不補加添加劑。
9.如權利要求3-7任一權利要求所述的高沸點單晶硅片表面制絨添加劑使用方法，其特征在于應用于大規模工業生產時，每批制絨后，可以根據絨面金字塔的情況，適量補加或不補加氫氧化鈉溶液。
全文摘要
本發明涉及一種高沸點單晶硅片表面制絨添加劑及其實用方法，屬于太陽能電池生產技術領域，按重量百分比計，其原料組分為0.01%-3%海藻酸納、0.01%-3%磷酸三鈉、0.001%-1%十二烷基硫酸鈉、0.1%-2%維生素、0.1%-5%碳酸丙烯酯和余量的去離子水，添加劑在使用時需要加入氧化鈉溶液制成制絨液，添加劑與氫氧化鈉溶液的體積百分比為0.1-5:100，制絨液的溫度為70℃-90℃，單晶硅的制絨時間為600s-1500s。本發明利用海藻酸鈉的高粘度來控制反應速度，同時增大氫氧化鈉濃度，得到大小均勻金字塔絨面，且海藻酸鈉對金屬有螯合作用，對硅片有清潔作用，且成本低廉。
文檔編號C30B33/10GK102888656SQ20121036664
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者李一鳴, 張震華, 馮幼強 申請人:紹興拓邦電子科技有限公司