CN105671642A

CN105671642A - 一种太阳能光伏电池硅片制绒液

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Publication number: CN105671642A
Application number: CN201610234684.0A
Authority: CN
Inventors: 林淑录
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2016-06-15

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏电池硅片制绒液，制绒液由制绒剂和氧化剂组成，制绒剂包括氢氧化钠、硅酸钠、醋酸钠、乙醇、异丙醇、乳酸和纯水；制绒剂与氧化剂分开包装，制绒剂先使用进行初步制绒处理，氧化剂后使用进行制绒修饰；制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:1～4，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.2％～0.5％、硅酸钠0.2％～0.5％、醋酸钠0.2％～0.5％、乙醇2％～5％、异丙醇2％～5％、乳酸0.03％～0.04％，其余为纯水；氧化剂为双氧水溶液或次氯酸钠溶液。本发明制绒效果好、能够对太阳能硅片进行均匀稳定精细处理，且对硅片的损伤率低。

Description

一种太阳能光伏电池硅片制绒液

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种太阳能光伏电池硅片制绒液。

背景技术

太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，它的开发利用正引起人类前所未有的极大关注，近年来利用硅片太阳能电池的光伏效应发电的应用。更是呈现出井喷趋势。而硅片是构成太阳能电池的核心元件，它的制造工艺是组成太阳能电池总工艺的一部分，它的质量直接影响到成品太阳能电池发电效率、断路电压、短路电流、使用寿命等性能。太阳能硅片的制造主要包括切割与制绒两部分。制绒是晶硅电池的第一道工艺，又称“表面织构化”，在太阳电池的生产工艺中，为了进一步提高硅片的实际利用率，将硅片表面进行绒面化处理，产生一些绒面高度深，这是提高太阳电池表面的光吸收以提高其转换效率的有效手段之一。但是现阶段的制绒剂难以对太阳能硅片进行均匀稳定精细的处理，废片率很高。

中国专利CN201210455103.8公开了一种单晶硅片制绒液的添加剂，所述添加剂包含的成分为：四甘醇、氢氧化钠、去离子水。但是该制绒液的添加剂难以对太阳能硅片进行均匀稳定的处理，导致废片产生较多，增加了生产成本。

中国专利CN201210130526.2公开了一种单晶硅太阳能电池无醇制绒液，由下述重量百分比的原料制成：NaOH1％～3％，水溶性愈创木酚衍生物5％～15％，去离子水余量，总量为100％。但是该制绒液的制绒效率不高，使用效果和市场前景都不理想。

因此急需一种制绒效果好、能够对太阳能硅片进行均匀稳定精细处理的制绒液。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种太阳能光伏电池硅片制绒液。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种太阳能光伏电池硅片制绒液，制绒液由制绒剂和氧化剂组成，制绒剂包括氢氧化钠、硅酸钠、醋酸钠、乙醇、异丙醇、乳酸和纯水；制绒剂与氧化剂分开包装，制绒剂先使用进行初步制绒处理，氧化剂后使用进行制绒修饰；制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:1～4，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.2％～0.5％、硅酸钠0.2％～0.5％、醋酸钠0.2％～0.5％、乙醇2％～5％、异丙醇2％～5％、乳酸0.03％～0.04％，其余为纯水；氧化剂为双氧水溶液或次氯酸钠溶液。

进一步地，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.2％～0.5％、硅酸钠0.3％～0.5％、醋酸钠0.4％～0.5％、乙醇3％～5％、异丙醇2.5％～4％、乳酸0.03％～0.04％，其余为纯水，乙醇、异丙醇、乳酸的使用，使得制绒反应温和，易于控制。

进一步地，氧化剂为双氧水溶液时，双氧水的质量百分浓度为3％～5％。

更进一步地，氧化剂为双氧水溶液时，氧化剂的pH为3.5～4.5，此条件下双氧水的稳定性最好。

更进一步地，氧化剂为双氧水溶液时，氧化剂为双氧水溶液所述制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:2～4，能够对制绒后的硅片起到进一步的修饰作用，同时不伤硅片。

更进一步地，制绒液由制绒剂和氧化剂组成，氧化剂为质量百分浓度为3.5％、pH为4.0的双氧水溶液，制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:3，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.25％、硅酸钠0.35％、醋酸钠0.45％、乙醇3.5％、异丙醇3％、乳酸0.04％，其余为纯水，该比例的制绒剂能够有效减少晶界间台阶高度，晶界不明显，硅片外观无色差，颜色均一。

进一步地，氧化剂为次氯酸钠溶液时，所述制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:1～3，在修饰硅片的同时也能够清除生产过程中的污垢。

更进一步地，氧化剂为次氯酸钠溶液时，次氯酸钠的质量百分浓度为4％～6％。

更进一步地，氧化剂为次氯酸钠溶液时，次氯酸钠的质量百分浓度为4.6％。

更进一步地，制绒液由制绒剂和氧化剂组成，氧化剂为质量百分浓度为4.6％的次氯酸钠溶液时，制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:2，所述制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.5％、硅酸钠0.5％、醋酸钠0.4％、乙醇3％、异丙醇3％、乳酸0.03％，其余为纯水，此条件下制得“金字塔”大小均匀的绒面，提高太阳能电池的光电转换效率，且不易产生废片。

本发明的优点是：

1.本发明制绒液制绒效果好、能够对太阳能硅片进行均匀稳定精细处理，制绒过程中次氧化剂的应用，能够有效地去除硅片表面金属杂质，减少复合，简化生产工艺；

2.本发明制绒液能制得“金字塔”大小均匀的绒面，提高太阳能电池的光电转换效率，且不易产生废片；

3.本发明产品反应速率温和，各向同性好，使得在多晶区域晶界的腐蚀速率和其它区域的腐蚀速率较为接近，有效减少晶界间台阶高度，晶界不明显，硅片外观无色差，颜色均一；

4.本发明产品原料廉价易得，成本低，且工艺操作简单，重复性和均匀性好，适合工业化大规模生产，适用范围广。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

一种太阳能光伏电池硅片制绒液，制绒液由制绒剂和氧化剂组成，氧化剂为质量百分浓度为4.6％的次氯酸钠溶液100L，制绒剂200L，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.5％、硅酸钠0.5％、醋酸钠0.4％、乙醇3％、异丙醇3％、乳酸0.03％，其余为纯水，此条件下制得“金字塔”大小均匀的绒面，提高太阳能电池的光电转换效率，且不易产生废片。

实施例2

一种太阳能光伏电池硅片制绒液，氧化剂为质量百分浓度为3.5％、pH为4.0的双氧水溶液100L，制绒剂300L，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.25％、硅酸钠0.35％、醋酸钠0.45％、乙醇3.5％、异丙醇3％、乳酸0.04％，其余为纯水，此条件下制得“金字塔”大小均匀的绒面，提高太阳能电池的光电转换效率。

实施例3

一种太阳能光伏电池硅片制绒液，氧化剂为质量百分浓度为3％、pH为3.5的双氧水溶液100L，制绒剂200L，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.2％、硅酸钠0.3％、醋酸钠0.4％、乙醇3％、异丙醇2.5％、乳酸0.03％，其余为纯水，此条件下的制绒效果好、能够对太阳能硅片进行均匀稳定精细处理，能够有效地去除硅片表面金属杂质。

实施例4

一种太阳能光伏电池硅片制绒液，氧化剂为质量百分浓度为5％、pH为4.5的双氧水溶液100L，制绒剂400L，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.5％、硅酸钠0.5％、醋酸钠0.5％、乙醇5％、异丙醇4％、乳酸0.04％，其余为纯水，此条件下反应速率温和，各向同性好，使得在多晶区域晶界的腐蚀速率和其它区域的腐蚀速率较为接近。

实施例5

一种太阳能光伏电池硅片制绒液，氧化剂为质量百分浓度为4％、pH为4.0的双氧水溶液100L，制绒剂300L，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.35％、硅酸钠0.4％、醋酸钠0.45％、乙醇4％、异丙醇3.25％、乳酸0.035％，其余为纯水，此条件下制绒液在制绒过程中重复性和均匀性好，适合工业化大规模生产，适用范围广。

实施例6

一种太阳能光伏电池硅片制绒液，制绒液由制绒剂和氧化剂组成，氧化剂为质量百分浓度为4％的次氯酸钠溶液100L，制绒剂100L，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.2％、硅酸钠0.2％、醋酸钠0.2％、乙醇2％、异丙醇2％、乳酸0.03％，其余为纯水，此条件下的制绒液能有效减少晶界间台阶高度，晶界不明显。

实施例7

一种太阳能光伏电池硅片制绒液，制绒液由制绒剂和氧化剂组成，氧化剂为质量百分浓度为6％的次氯酸钠溶液100L，制绒剂300L，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.5％、硅酸钠0.5％、醋酸钠0.5％、乙醇5％、异丙醇5％、乳酸0.04％，其余为纯水，此条件下的制绒液制备速率快，成品率高。

实施例8

一种太阳能光伏电池硅片制绒液，制绒液由制绒剂和氧化剂组成，氧化剂为质量百分浓度为5％的次氯酸钠溶液100L，制绒剂200L，制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.35％、硅酸钠0.35％、醋酸钠0.35％、乙醇3.5％、异丙醇3.5％、乳酸0.035％，其余为纯水，此条件下的制绒液使用到硅片制绒中，制得的硅片外观无色差，颜色均一。

实验例

将9000片硅片分成9组进行制绒，每组1000片，分别采用本发明实施例产品和传统制绒液产品分别制绒，制绒效果对比情况如表1所示。

表1制绒效果对比表

分组	制绒时间	制绒效果
			传统制绒液	30分钟	废片率11.3％，晶面颜色差距大
本发明实施例1产品	26分钟	废片率0.2％，表面晶界处模糊，表面一致性好
			本发明实施例2产品	27分钟	废片率0.1％，表面晶界处模糊，表面一致性好
本发明实施例3产品	28分钟	废片率0.1％，表面晶界处模糊，表面一致性好
			本发明实施例4产品	29分钟	废片率0.3，表面晶界处模糊，表面一致性好
本发明实施例5产品	28分钟	废片率0.1％，表面晶界处模糊，表面一致性好
			本发明实施例6产品	27分钟	废片率0.2％，表面晶界处模糊，表面一致性好
本发明实施例7产品	28分钟	废片率0.2％，表面晶界处模糊，表面一致性好
			本发明实施例8产品	29分钟	废片率0.2％，表面晶界处模糊，表面一致性好

由上表可知，本发明实施例产品制绒液对硅片的制绒效果优于传统制绒液的制绒效果，同时对硅片损伤小、废片率低，制备效率高于传统制绒液。

以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种太阳能光伏电池硅片制绒液，其特征在于，制绒液由制绒剂和氧化剂组成，所述制绒剂包括氢氧化钠、硅酸钠、醋酸钠、乙醇、异丙醇、乳酸和纯水；所述制绒剂与氧化剂分开包装，所述制绒剂先使用进行初步制绒处理，氧化剂后使用进行制绒修饰；所述制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:1～4，所述制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.2％～0.5％、硅酸钠0.2％～0.5％、醋酸钠0.2％～0.5％、乙醇2％～5％、异丙醇2％～5％、乳酸0.03％～0.04％，其余为纯水；所述氧化剂为双氧水溶液或次氯酸钠溶液。

2.根据权利要求1所述的制绒液，其特征在于，所述制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.2％～0.5％、硅酸钠0.3％～0.5％、醋酸钠0.4％～0.5％、乙醇3％～5％、异丙醇2.5％～4％、乳酸0.03％～0.04％，其余为纯水。

3.根据权利要求1所述的制绒液，其特征在于，所述氧化剂为双氧水溶液时，双氧水的质量百分浓度为3％～5％。

4.根据权利要求3所述的制绒液，其特征在于，所述氧化剂为双氧水溶液时，氧化剂的pH为3.5～4.5。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的制绒液，其特征在于，所述氧化剂为双氧水溶液时，所述氧化剂为双氧水溶液所述制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:2～4。

6.根据权利要求5所述的制绒液，其特征在于，所述制绒液由制绒剂和氧化剂组成，所述氧化剂为质量百分浓度为3.5％、pH为4.0的双氧水溶液，所述制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:3，所述制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.25％、硅酸钠0.35％、醋酸钠0.45％、乙醇3.5％、异丙醇3％、乳酸0.04％，其余为纯水。

7.根据权利要求1所述的制绒液，其特征在于，所述氧化剂为次氯酸钠溶液时，所述制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:1～3。

8.根据权利要求7所述的制绒液，其特征在于，所述氧化剂为次氯酸钠溶液时，次氯酸钠的质量百分浓度为4％～6％。

9.根据权利要求8所述的制绒液，其特征在于，所述氧化剂为次氯酸钠溶液时，次氯酸钠的质量百分浓度为4.6％。

10.根据权利要求9所述的制绒液，其特征在于，所述制绒液由制绒剂和氧化剂组成，所述氧化剂为质量百分浓度为4.6％的次氯酸钠溶液时，所述制绒剂与氧化剂的使用体积比为1:2，所述制绒剂中各组分的质量百分比组成为：氢氧化钠0.5％、硅酸钠0.5％、醋酸钠0.4％、乙醇3％、异丙醇3％、乳酸0.03％，其余为纯水。