CN105483834B - 一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅的方法 - Google Patents

一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105483834B
CN105483834B CN201510970884.8A CN201510970884A CN105483834B CN 105483834 B CN105483834 B CN 105483834B CN 201510970884 A CN201510970884 A CN 201510970884A CN 105483834 B CN105483834 B CN 105483834B
Authority
CN
China
Prior art keywords
monocrystalline silicon
sodium
suede
corrosive liquid
making herbs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510970884.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105483834A (zh
Inventor
景崤壁
袁丹丹
俞磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou University
Original Assignee
Yangzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou University filed Critical Yangzhou University
Priority to CN201510970884.8A priority Critical patent/CN105483834B/zh
Publication of CN105483834A publication Critical patent/CN105483834A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105483834B publication Critical patent/CN105483834B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/08—Etching
    • C30B33/10—Etching in solutions or melts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明属于太阳能单晶硅片制绒技术领域，特别是涉及一种利用新型单晶硅片腐蚀液制绒的方法。该方法是将单晶硅片放置于85～95℃的含有1.8～2.2％的氢氧化钠、0.3～0.4％的碳酸钠、1.1～1.3‰的聚丙烯酸钠、0.01～0.02‰的海藻酸钠和2.5～3.2％的硅酸钠的水溶液中腐蚀8～12min即可得到具绒太阳能电池用单晶硅片。本发明具有环境友好；成本较低；腐蚀时间短；温度适中的优点。

Description

一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅的方法
技术领域
本发明属于太阳能单晶硅片制绒技术领域，特别是涉及一种利用新型单晶硅片腐蚀液制绒的方法。
背景技术
在单晶硅太阳能电池的绒面制造过程中，对其表面进行化学腐蚀是现在工艺中最普遍的做法，通过制备出具有金字塔结构的表面，使其对光产生二次反射可显著提高光电转换效率。现有的工艺绝大部分是以NaOH/异丙醇(IPA)体系为主，为提高绒面表面均匀性，通常可以加入少量Na2SiO3，由于腐蚀液中的异丙醇具有易挥发、有毒、较昂贵等缺陷，寻找一种不含异丙醇等醇类的腐蚀液已成为当下研究的一个方向。现有文献报道以四甲基氢氧化铵(TMAH)为腐蚀液添加剂替代异丙醇,但是这种体系存在有机胺类物质，对环境不友好，同时产品反射率亦较高。另外Y.Nishimoto和席珍强分别提出了使用Na2CO3溶液和Na3PO4溶液等无醇体系作为制绒反应液，然而这些体系仍然存在重复性不好，产品反射率不如NaOH/IPA体系等缺点，故发展一种不使用异丙醇，对环境友好的腐蚀液成为一种必然需求。
本技术采用NaOH水溶液为主要腐蚀剂，通过加入聚丙烯酸钠、海藻酸钠、碳酸钠和硅酸钠，得到了一种优良的无醇单晶硅腐蚀液，制备出优质均匀绒面。
发明内容
本发明提供一种新型复配单晶硅表面制绒腐蚀液，该腐蚀液适用于单晶硅表面制绒。
本发明技术方案是：
将单晶硅片放置于85～95℃的含有1.8～2.2％的氢氧化钠、0.3～0.4％的碳酸钠、1.1～1.3‰的聚丙烯酸钠、0.01～0.02‰的海藻酸钠和2.5～3.2％的硅酸钠的水溶液中腐蚀8～12min即可得到具绒太阳能电池用单晶硅片。
本发明以氢氧化钠、碳酸钠和硅酸钠的水溶液为缓冲碱性腐蚀液溶液，以聚丙烯酸钠和海藻酸钠为表面活性剂进行单晶硅表面制绒。该腐蚀液制绒后的单晶硅具有腐蚀速度快、不含醇等有机溶剂和制备出的具绒单晶硅反光率低等优点。
在腐蚀液中，氢氧化钠含量为1.8～2.2％，碳酸钠含量为0.3～0.4％，硅酸钠含量为2.5～3.2％，该三种物质的混合物构成缓冲溶液，能够延长腐蚀液工作时间，该配比为最佳配比，大于或小于该配比量时腐蚀的效果都会下降。
在腐蚀液中聚丙烯酸钠(MW：5100～15000)含量为1.1～1.3‰，海藻酸钠含量为0.01～0.02‰，这两种物质作为表面活性剂，能够改变水的表面张力，使生成的氢气能尽快脱离硅表面而使得腐蚀均匀。大于或小于该用量都会导致表面张力的不同而使得腐蚀效果不好。
该腐蚀液适用的反应温度为85～95℃，低于此温度时，该反应速度较慢。高于此温度则会使硅片表面腐蚀不均匀，实验表明该温度为最佳腐蚀温度。
本发明的优点和效果在于：
1.本发明不需要添加醇类或其他有机类物质，对环境友好。
2.本发明所用的原料都是廉价易得工业原料，成本较低。
3.本发明腐蚀时间短。
4.本发明温度适中。
附图说明
图1是单晶硅片经腐蚀液处理后放大5000倍SEM图像。
图2是单晶硅片经腐蚀液处理后放大1000倍SEM图
图3是腐蚀液处理后硅片的反射率图。
具体实施方式
将单晶硅片放置于85～95℃的含有1.8～2.2％的氢氧化钠、0.3～0.4％的碳酸钠、1.1～1.3‰的聚丙烯酸钠(MW：5100～15000)、0.01～0.02‰的海藻酸钠和2.5～3.2％的硅酸钠的水溶液中腐蚀8～12min即可得到具绒太阳能电池用单晶硅片。
上述制得的具绒太阳能电池用单晶硅片表面形貌见图1、2，反射率见图3。
图1和图2分别为放大五千倍和一千倍的SEM图像，可以看出所得到的金字塔结构大小比较均匀并且金字塔分布致密。从图3的反射率图可以看出在600-1000nm波段内，反射率一直保持在11％以下，其中在900nm左右达到最低值9.3％。

Claims (2)

1.一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅方法，其特征在于：将单晶硅片放置于85～95℃的含有1.8～2.2％的氢氧化钠、0.3～0.4％的碳酸钠、1.1～1.3‰的聚丙烯酸钠、0.01～0.02‰的海藻酸钠和2.5～3.2％的硅酸钠的水溶液中腐蚀8～12min即可得到具绒太阳能电池用单晶硅片。
2.根据权利要求1所述的一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅方法，其特征在于聚丙烯酸钠的分子量为5100～15000之间。
CN201510970884.8A 2015-12-21 2015-12-21 一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅的方法 Active CN105483834B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510970884.8A CN105483834B (zh) 2015-12-21 2015-12-21 一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510970884.8A CN105483834B (zh) 2015-12-21 2015-12-21 一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105483834A CN105483834A (zh) 2016-04-13
CN105483834B true CN105483834B (zh) 2017-09-05

Family

ID=55671091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510970884.8A Active CN105483834B (zh) 2015-12-21 2015-12-21 一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105483834B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107400926A (zh) * 2017-08-14 2017-11-28 通威太阳能（安徽）有限公司 一种电池片制绒腐蚀液及其制备工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102634851A (zh) * 2012-03-26 2012-08-15 北京吉阳技术股份有限公司 一种用于太阳电池制造的制绒方法
CN103489929A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 南开大学 一种硅衬底表面的陷光结构及其制备方法和应用
CN104986771A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 苏州晶洲装备科技有限公司 一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法
CN105133023A (zh) * 2015-08-21 2015-12-09 合肥中南光电有限公司 一种低挥发性单晶硅片制绒液及其制备方法
CN105133027A (zh) * 2015-08-21 2015-12-09 合肥中南光电有限公司 一种小绒面单晶硅片制绒液及其制备方法
CN105154983A (zh) * 2015-08-21 2015-12-16 浙江启鑫新能源科技股份有限公司 单晶硅太阳能电池的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102634851A (zh) * 2012-03-26 2012-08-15 北京吉阳技术股份有限公司 一种用于太阳电池制造的制绒方法
CN103489929A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 南开大学 一种硅衬底表面的陷光结构及其制备方法和应用
CN104986771A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 苏州晶洲装备科技有限公司 一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法
CN105133023A (zh) * 2015-08-21 2015-12-09 合肥中南光电有限公司 一种低挥发性单晶硅片制绒液及其制备方法
CN105133027A (zh) * 2015-08-21 2015-12-09 合肥中南光电有限公司 一种小绒面单晶硅片制绒液及其制备方法
CN105154983A (zh) * 2015-08-21 2015-12-16 浙江启鑫新能源科技股份有限公司 单晶硅太阳能电池的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105483834A (zh) 2016-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101962811B (zh) 一种单晶硅片制绒液及其用于制绒的方法
CN101423942B (zh) 一种制备单晶硅绒面的碱腐蚀溶液及方法
CN102312294A (zh) 一种用于单晶硅片碱制绒的添加剂及其使用方法
CN101818378B (zh) 单晶硅添加剂制绒液
CN102315113B (zh) 一种具有低挥发性的太阳电池单晶硅制绒液及应用
CN101717946A (zh) 一种硅片表面制绒液及硅片表面制绒的方法
CN102906863B (zh) 刻蚀液和硅衬底的表面加工方法
CN102787361B (zh) 一种用于单晶硅制绒液的添加剂
CN110042474A (zh) 一种单晶硅太阳能电池制绒添加剂及其应用
CN101323955A (zh) 单晶硅太阳能电池表面处理用的制绒剂及其制造方法
CN102931290A (zh) 一种不损伤绒面的多晶硅太阳能电池返工方法
CN102108557B (zh) 一种制备单晶硅绒面的方法
CN114481332A (zh) 一种低减重单晶硅片制绒添加剂、制备方法及其用途
CN102005504A (zh) 可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法
CN104120495A (zh) 一种用于单晶硅表面织构化的制绒液及其制备方法
CN102593268A (zh) 采用绒面光滑圆整技术的异质结太阳电池清洗制绒方法
CN101908576B (zh) 一种单晶硅太阳能电池的绒面制作方法
CN101691660A (zh) 一种用于单晶硅绒面制备的添加剂
CN105483834B (zh) 一种利用新型复配单晶硅制绒腐蚀液制备具绒单晶硅的方法
CN105977343A (zh) 一种高稳定性含栲胶的单晶硅太阳能电池片表面织构液及其制备方法
CN102191565B (zh) 一种单晶硅制绒液及其使用方法
CN101671850A (zh) 一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐和苛性碱的混合溶液
CN104073883A (zh) 多晶硅太阳能电池片的制绒工艺
CN112608799A (zh) 一种单晶硅片清洗剂及其应用
CN105154983B (zh) 单晶硅太阳能电池的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant