CN103668467A - 一种多晶硅片制绒添加剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于多晶硅片铬酸制绒的制绒添加剂。本发明还提供一种用于多晶硅片铬酸制绒的制绒液，其含有铬酸和氢氟酸的混合酸溶液和上述多晶硅片制绒添加剂。本发明还提供一种多晶硅片的制绒方法，利用上述制绒液对多晶硅片进行表面制绒。该多晶硅片制绒添加剂影响制绒反应过程，控制酸腐蚀对各种晶面的反应速度，使不同晶面达到同等腐蚀速度，从而可以得到均匀性好、晶花模糊的绒面结构，有效减弱多晶晶花，同时可以降低反射率，提高电流和效率。

Description

一种多晶硅片制绒添加剂及其应用

技术领域

本发明涉及一种多晶硅片制绒添加剂及其应用，属于多晶硅片制绒技术领域。

背景技术

在多晶硅太阳电池制造过程中，硅片表面制绒是关键的环节。制绒的效果直接影响了最终电池片的转换效率和成品率。由于多晶硅片由不同晶向的晶花组成，并且各个晶花的晶向随意分布，且晶花明显，因此，在一般制绒工艺中多采用酸性溶液的湿化学腐蚀方法对多晶硅片表面进行制绒。该制绒工艺基于酸性溶液对硅的各向同性腐蚀原理，在硅片不同晶粒表面形成相似的凹坑状绒面，绒面的形貌与晶粒取向不相关。

目前在工业生产中，铬酸和氢氟酸的混合酸溶液制绒是常用的制绒方法之一，所述铬酸即三氧化铬水溶液。这种酸溶液的制绒存在一些问题：绒面尺寸较大且均匀性不佳，晶花比较明显，反射率略高，制绒稳定性也不好。基于以上问题，如果可以通过在酸溶液中加入制绒添加剂来解决晶花和反射率等问题，将具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多晶硅片制绒添加剂及其应用，该多晶硅片制绒添加剂应用于多晶硅片的绒面制作，可以得到均匀性好、晶花模糊的绒面结构，同时降低反射率，有效减弱多晶晶花；该多晶硅片制绒添加剂影响制绒反应过程，控制酸腐蚀对各种晶面的反应速度，使不同晶面达到同等腐蚀速度，可以有效改善晶花，有效降低反射率，提高电流和电池效率。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下： 

一种多晶硅片制绒添加剂，其组分包括：柠檬酸钠、聚乙烯醇、水解聚马来酸酐、氟碳表面活性剂和余量的水。

优选的，上述添加剂中各组分的质量百分含量为：柠檬酸钠：0.1%～0.5%；聚乙烯醇：0.1%～0.5%；水解聚马来酸酐：2%～5%；氟碳表面活性剂：0.05%～0.08%；水：余量。

优选的，所述水为去离子水。

本发明还提供一种多晶硅片制绒添加剂用于多晶硅片制绒的制绒液，其含有酸溶液和上述多晶硅片制绒添加剂，上述多晶硅片制绒添加剂与酸溶液的质量比为1～4:100；所述酸溶液中配入了质量百分比为30%～60%的HF水溶液和质量百分比为0.5%～2%的三氧化铬；所述HF水溶液中含有质量百分比为49%的HF。

本发明还提供一种多晶硅片的制绒方法，利用上述制绒液对多晶硅片进行表面制绒。

优选的，所述表面制绒的制绒温度为10～30℃，制绒时间为300～1200s。

上述多晶硅片的制绒方法的具体步骤包括：

1）配置制绒添加剂：将质量百分比为0.1%～0.5%的柠檬酸钠、0.1%～0.5%的聚乙烯醇、2%～5%的水解聚马来酸酐、0.05%～0.08%的氟碳表面活性剂加入到余量的水中，混合均匀配成制绒添加剂；其中水优选为去离子水；

2）配置制绒液：将步骤1）制成的制绒添加剂加到酸溶液中，混合均匀配成制绒液；所述制绒添加剂与酸溶液的质量比为1～4:100；所述酸溶液中配入了质量百分比为30%～60%的HF水溶液和质量百分比为0.5%～2%的三氧化铬水溶液；所述HF水溶液中含有质量百分比为49%的HF；

3）将多晶硅片浸入步骤2）制得的制绒液中进行表面制绒，制绒温度为10～30℃，制绒时间为300～1200s。

本发明可控制酸腐蚀对各种晶面的反应速度，使不同晶面达到同等腐蚀速度，可有效改善晶花，降低反射率，提高电流和硅片效率。而且本发明的铬酸多晶硅片制绒添加剂的一种有效成分氟碳表面活性剂具有较强的疏水疏油性，使得制绒后的硅片具有疏水疏油性，较容易吹干，这将较好地解决硅片吹干难问题。

本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种多晶硅片制绒添加剂及其应用，该多晶硅片制绒添加剂应用于多晶硅片的绒面制作，可以得到均匀性好、晶花模糊的绒面，同时降低反射率；该多晶硅片制绒添加剂影响制绒反应过程，加快反应速度。

 

附图说明

图1是本发明实施例3的多晶硅片表面绒面的扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1：

应用本发明多晶硅片制绒添加剂的制绒工艺，采取如下工艺步骤：

1）配制制绒添加剂：以去离子水为溶剂，将0.1g柠檬酸钠、0.1g聚乙烯醇、2g水解聚马来酸酐、0.05g氟碳表面活性剂溶解于去离子水中，得到100g制绒添加剂；

2）配置制绒液：将3kg的HF水溶液(HF水溶液中HF的质量百分含量为49%)和0.05kg的三氧化铬溶于去离子水中，得到10kg酸溶液；然后在该酸溶液中加入步骤1）制成的100g制绒添加剂得到制绒液；

3）制绒：将多晶硅电池片浸入制绒液中进行表面制绒，制绒温度为10℃，制绒时间为1200s。

实施例2：

应用本发明多晶硅片制绒添加剂的制绒工艺，采取如下工艺步骤：

1）配制制绒添加剂：以去离子水为溶剂，将2g柠檬酸钠、2g聚乙烯醇、20g水解聚马来酸酐、0.32g氟碳表面活性剂溶解于去离子水中，得到400g制绒添加剂；

2）配置制绒液：将6kg的HF水溶液(HF水溶液中HF的质量百分含量为49%)和0.2kg的三氧化铬溶于去离子水中，得到10kg酸溶液；然后在该酸溶液中加入步骤1）制成的400g制绒添加剂得到制绒液；

3）制绒：将多晶硅电池片浸入制绒液中进行表面制绒，制绒温度为30℃，制绒时间为300s。

实施例3：

应用本发明多晶硅片制绒添加剂的制绒工艺，采取如下工艺步骤：

1）配制制绒添加剂：以去离子水为溶剂，将0.6g柠檬酸钠、0.6g聚乙烯醇、7g水解聚马来酸酐、0.13g氟碳表面活性剂溶解于去离子水中，得到200g制绒添加剂；

2）配置制绒液：将4.5kg的HF水溶液(HF水溶液中HF的质量百分含量为49%)和0.125kg的三氧化铬溶于去离子水中，得到10kg的酸溶液；然后在该酸溶液中加入步骤1）制成的200g制绒添加剂得到制绒液；

3）制绒：将多晶硅电池片浸入制绒液中进行表面制绒，制绒温度为20℃，制绒时间为750s。

图1为本实施例3得到的多晶硅片表面绒面的扫描电镜照片，从图1中可以看到制绒后在多晶硅片表面形成了均匀性较好，晶花模糊的微结构绒面。

 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多晶硅片制绒添加剂，其特征在于：所述添加剂的组分包括：柠檬酸钠、聚乙烯醇、水解聚马来酸酐、氟碳表面活性剂和水。

2.根据权利要求1所述的多晶硅片制绒添加剂，其特征在于，所述添加剂中各组分的质量百分含量为：柠檬酸钠：0.1%～0.5%，聚乙烯醇：0.1%～0.5%，水解聚马来酸酐：2%～5%，氟碳表面活性剂：0.05%～0.08%，余量为水。

3.根据权利要求1或2所述的多晶硅片制绒添加剂，其特征在于：所述水为去离子水。

4.用于多晶硅片制绒的制绒液，其特征在于，其含有酸溶液，以及权利要求1-3中任意一项的多晶硅片制绒添加剂，所述多晶硅片制绒添加剂与酸溶液的质量比为1～4:100；所述酸溶液中配入了质量百分比为30%～60%的HF水溶液和质量百分比为0.5%～2%的三氧化铬；所述HF水溶液中含有质量百分比为49%的HF。

5.多晶硅片的制绒方法，其特征在于，利用权利要求4所述的制绒液对多晶硅片进行表面制绒。

6.根据权利要求5所述多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述表面制绒的制绒温度为10～30℃，制绒时间为300～1200s。

7.根据权利要求6所述多晶硅片的制绒方法，其特征在于，其具体步骤包括：

1）配置制绒添加剂：将质量百分比为0.1%～0.5%的柠檬酸钠、0.1%～0.5%的聚乙烯醇、2%～5%的水解聚马来酸酐、0.05%～0.08%的氟碳表面活性剂加入到余量的水中，混合均匀配成制绒添加剂；

2）配置制绒液：将步骤1）制成的制绒添加剂加到酸溶液中，混合均匀配成制绒液；所述制绒添加剂与酸溶液的质量比为1～4:100；所述酸溶液中配入了质量百分比为30%～60%的HF水溶液和质量百分比为0.5%～2%的三氧化铬水溶液；所述HF水溶液中含有质量百分比为49%的HF；

3）将多晶硅片浸入步骤2）制得的制绒液中进行表面制绒，制绒温度为10～30℃，制绒时间为300～1200s。

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