CN112226819A - 一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用 - Google Patents

一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112226819A
CN112226819A CN202011184800.5A CN202011184800A CN112226819A CN 112226819 A CN112226819 A CN 112226819A CN 202011184800 A CN202011184800 A CN 202011184800A CN 112226819 A CN112226819 A CN 112226819A
Authority
CN
China
Prior art keywords
texturing
silicon wafer
suede
additive
monocrystalline silicon
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.)
Pending
Application number
CN202011184800.5A
Other languages
English (en)
Inventor
张丽娟
周树伟
陈培良
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.)
Changzhou Shichuang Energy Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Shichuang Energy Co Ltd
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 Changzhou Shichuang Energy Co Ltd filed Critical Changzhou Shichuang Energy Co Ltd
Priority to CN202011184800.5A priority Critical patent/CN112226819A/zh
Publication of CN112226819A publication Critical patent/CN112226819A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用，所述制绒添加剂由如下质量百分比含量的组分组成：绒面成核剂0.5~5.0%、绒面缓蚀剂0.02~0.5%、绒面尺寸调整剂0.001~0.01%、余量为去离子水。所述制绒添加剂应用于薄型单晶硅片的制绒。本发明的制绒添加剂可获得低减重和低反射率的双重制绒效果，解决了薄型单晶硅片制绒后应力翘曲导致的碎片化问题；所制成电池片的短路电流稳定，波动小。

Description

一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用
技术领域
本发明涉及一种制绒添加剂及应用，尤其涉及一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用。
背景技术
为了响应国家平价上网政策的要求，降低度电成本，提高行业竞争力，光伏技术近年来一直处于快速发展，硅片薄片化是其中的一项重要技术。硅片厚度减薄的驱动力根本上是摊薄成本，薄片化不仅能有效减少硅材料消耗，而且薄片化所体现出的硅片柔韧性也给电池、组件端带来了更多的可能性。
目前，单晶硅片量产厚度已从190um下降至现有的170~175um，部分企业已具备140um 的切割技术，N型晶棒切割的N型硅片实际厚度可以做到100~120um。由于受制于电池和组件技术发展，预计量产的单晶硅片厚度在未来将下降至120~140um。
硅片薄片化除了受切片设备、金刚线线径、工艺等制约，同时也随着下游电池和组件技术的需求进行变化。在晶硅太阳能电池片制造过程中，单晶硅片厚度变薄所带来影响的不仅有光伏设备，还有添加剂、银浆和网版等辅料，其中制绒添加剂是影响最为前端的部分。制绒的目的在于一定的减重范围内，在单晶硅片损伤层表面产生陷光作用的金字塔结构，提高对太阳光的吸收率，从而提高晶硅电池片的发电效率。单晶硅片薄片化直接带来的结果是硅片片内翘曲和应力问题，若是按照现有M2尺寸（边距156.75mm）的双面腐蚀深度8.5~10.5um进行制绒，必然导致后道印刷工序的碎片率大幅上升，造成电池片良率下降，成本反而提升，所以为应对硅片薄片化而开发的低减重、低反射率型制绒添加剂已刻不容缓。
发明内容
发明目的：本发明提出一种制绒添加剂，能够适用于薄型硅片，能够达到良好的制绒效果。
本发明还提出了上述制绒添加剂的应用。
技术方案：本发明所采用的技术方案是一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂，由如下质量百分比含量的组分组成：绒面成核剂 0.5~5.0%、绒面缓蚀剂0.02~0.5%、绒面尺寸调整剂 0.001~0.01%，余量为去离子水。
优选的，所述绒面成核剂为羧甲基纤维素钠、黄原胶、海藻酸钠中的一种或几种。
优选的，所述绒面缓蚀剂为邻苯二甲酸钠、对甲苯磺酸钠、龙胆酸钠中的一种或几种。
优选的，绒面尺寸调整剂为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。
本发明还提供了上述制绒添加剂的应用，所述制绒添加剂适用于薄型单晶硅片的制绒，具体包括以下步骤：
（1）配制制绒添加剂：将质量百分比为0.5~5%的绒面成核剂、0.02~0.5%的绒面缓蚀剂、0.001~0.01%的绒面尺寸调整剂加入到余量的去离子水中，混合均匀配成制绒添加剂；
（2）配制制绒液：将步骤（1）的制绒添加剂按质量百分比为0.4~1:100的比例加入到碱溶液中混合均匀，得制绒液；
（3）制绒：将薄型单晶硅片投入步骤（2）配制的制绒液中进行表面制绒，温度75~85℃，时间300~450s，取出硅片进行水洗和酸洗，得制绒后硅片。
其中，步骤（2）中，所述碱溶液为0.5~2.5wt%的NaOH或KOH溶液。
其中，步骤（3）之前还包括硅片预清洗，将薄型单晶硅片放入双氧水、氢氧化钠和去离子水的混合溶液中，温度60~65℃，时间150~350s。优选的，所述双氧水、氢氧化钠和去离子水的比例为1.5~3:0.5~1:100。
本发明的制绒添加剂，作为成核剂的羧甲基纤维素钠、黄原胶、海藻酸钠为水溶性高分子物质，化学结构上存在大量的羟基-OH、氨基NH2等，能与清洗后的硅片表面Si-H键通过氢键作用快速形成均匀的吸附层，从而作为制绒反应的成核吸附剂，为后续的绒面缓蚀剂、绒面尺寸调整剂搭建好“桥梁”作用。作为绒面缓蚀剂的邻苯二甲酸钠、对甲苯磺酸钠和龙胆酸钠，含有烷基基团的阴离子小分子物质与成核剂形成协同作用，在绒面形成过程中不断修饰绒面结构从而达到发射率降低的效果。绒面尺寸调整剂为乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺的一种或者几种混合，因其常用作润湿剂、表面活性剂等，在体系与成核剂复配能够形成均匀稳定的形核点从而达到低减重下绒面尺寸变化稳定的作用。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
本发明的制绒添加剂可获得低减重和低反射率的双重制绒效果，解决了薄型单晶硅片制绒后应力翘曲导致的碎片化问题；所制成电池片的短路电流稳定，波动小。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1
（1）配制制绒添加剂：按质量百分比，将0.5%的羧甲基纤维素钠、2.0%的黄原胶、0.2%的邻苯二甲酸钠、0.01%的二乙醇胺加入97.29%的去离子水中，混合均匀配成制绒添加剂；
（2）配制制绒液：首先在制绒槽中配制0.5wt%的NaOH溶液，再将步骤（1）的制绒添加剂按质量比为0.4:100的比例加入到碱溶液中混合均匀，得制绒液；
（3）制绒：将M2尺寸的薄型单晶硅片投入双氧水、氢氧化钠和去离子水的混合溶液中，温度60℃预清洗300s，再将该硅片投入步骤（2）的制绒液中进行表面制绒，温度80℃反应420s，取出硅片进行水洗和酸洗，得制绒后硅片。
实施例2
（1）配制制绒添加剂：按质量百分比，将1.0%的羧甲基纤维素钠、1.0%的海藻酸钠、0.1%的龙胆酸钠，0.002%的二乙醇胺加入97.898%的去离子水中，混合均匀配成制绒添加剂；
（2）配制制绒液：首先在制绒槽中配制1.5wt%的KOH溶液，再将步骤（1）的制绒添加剂按质量比为0.6:100的比例加入到碱溶液中混合均匀，得制绒液；
（3）制绒：将M2尺寸的薄型单晶硅片投入双氧水、氢氧化钠和去离子水的混合溶液中，温度65℃预清洗150s，再将该硅片投入步骤（2）的制绒液中进行表面制绒，温度80℃反应420s，取出硅片进行水洗和酸洗，得制绒后硅片。
实施例3
（1）配制制绒添加剂：按质量百分比，将3.0%的海藻酸钠、0.5%的黄原胶、0.2%的对甲苯磺酸钠，0.2%的邻苯二甲酸钠、0.005%的三乙醇胺加入96.095%的去离子水中，混合均匀配成制绒添加剂；
（2）配制制绒液：首先在制绒槽中配制2.5wt%的NaOH溶液，再将步骤（1）的制绒添加剂按质量比为1:100的比例加入到碱溶液中混合均匀，得制绒液；
（3）制绒：将M2尺寸的薄型单晶硅片投入双氧水、氢氧化钠和去离子水的混合溶液中，温度60℃预清洗250s，再将该硅片投入步骤（2）的制绒液中进行表面制绒，温度80℃反应420s，取出硅片进行水洗和酸洗，得制绒后硅片。
对比例
在制绒槽中按照质量比0.6:3:100的比例依次加入常规商用制绒添加剂（常州时创能源股份有限公司生产，产品型号：TS50）、氢氧化钠和去离子水，搅拌均匀配成制绒液；然后放入M2尺寸的薄型单晶硅片进行制绒，温度80℃反应420s，取出硅片进行水洗和酸洗，得制绒后硅片。
测试实施例1-3及对比例的制绒后硅片的腐蚀深度及反射率，其中反射率测试仪器采用NXT Helios-rc反射率测试仪，将硅片正反面对应中心位置的反射率分别计算作为平均反射率，具体结果见表一。
表一 实施例1-3及对比例制绒后硅片的腐蚀深度及平均反射率
组别 双面腐蚀深度/um 中心位置平均反射率
实施例1 3.5 10.4
实施例2 4.0 10.5
实施例3 3.7 10.8
对比例 9.5 12.1
从表一可以看出，M2尺寸的薄型单晶硅片采用本发明的制绒添加剂，既能获得较低的减重量，又能取得较低反射率，双重制绒效果解决了薄型单晶硅片制绒后应力翘曲导致的碎片化问题；非常有利于应用于薄型单晶硅片的制绒工序。本发明的双重制绒效果导致制绒后硅片的金字塔绒面小而均匀，因此制成电池片的短路电流更加稳定，而且波动小。

Claims (8)

1.一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂，其特征在于：由如下质量百分比含量的组分组成：绒面成核剂 0.5~5.0%、绒面缓蚀剂0.02~0.5%、绒面尺寸调整剂 0.001~0.01%、余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂，其特征在于：所述绒面成核剂为羧甲基纤维素钠、黄原胶、海藻酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂，其特征在于：所述绒面缓蚀剂为邻苯二甲酸钠、对甲苯磺酸钠、龙胆酸钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂，其特征在于：绒面尺寸调整剂为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。
5.如权利要求1-4任一项所述的制绒添加剂的应用，其特征在于：所述制绒添加剂适用于薄型单晶硅片的制绒，具体包括以下步骤：
（1）配制制绒添加剂：将质量百分比为0.5~5%的绒面成核剂、0.02~0.5%的绒面缓蚀剂、0.001~0.01%的绒面尺寸调整剂加入到余量的去离子水中，混合均匀配成制绒添加剂；
（2）配制制绒液：将步骤（1）的制绒添加剂按质量百分比为0.4~1:100的比例加入到碱溶液中混合均匀，得制绒液；
（3）制绒：将薄型单晶硅片投入步骤（2）配制的制绒液中进行表面制绒，温度75~85℃，时间300~450s，取出硅片进行水洗和酸洗，得制绒后硅片。
6.根据权利要求5所述的制绒添加剂的应用，其特征在于：步骤（2）中，所述碱溶液为0.5~2.5wt%的NaOH或KOH溶液。
7.根据权利要求5所述的制绒添加剂的应用，其特征在于：步骤（3）之前还包括将薄型单晶硅片放入双氧水、氢氧化钠和去离子水的混合溶液中进行预清洗，温度60~65℃，时间150~350s。
8.根据权利要求7所述的制绒添加剂的应用，其特征在于：所述双氧水、氢氧化钠和去离子水的比例为1.5~3:0.5~1:100。
CN202011184800.5A 2020-10-29 2020-10-29 一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用 Pending CN112226819A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011184800.5A CN112226819A (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011184800.5A CN112226819A (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112226819A true CN112226819A (zh) 2021-01-15

Family

ID=74121452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011184800.5A Pending CN112226819A (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112226819A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113584597A (zh) * 2021-08-06 2021-11-02 常州时创能源股份有限公司 一种具有强去污能力的单晶硅制绒添加剂及应用
CN114481332A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 江苏捷捷半导体新材料有限公司 一种低减重单晶硅片制绒添加剂、制备方法及其用途
CN114959910A (zh) * 2021-02-23 2022-08-30 南通圣威斯特能源科技有限公司 一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液及应用
CN115478327A (zh) * 2022-09-23 2022-12-16 浙江奥首材料科技有限公司 一种单晶硅蚀刻制绒添加剂、及包含其的单晶硅蚀刻制绒液、其制备方法及应用
CN117187964A (zh) * 2023-11-08 2023-12-08 江苏奥首材料科技有限公司 一种快速单晶硅制绒添加剂、及包含其的制绒液、其制备方法及用途

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114287A (en) * 1998-09-30 2000-09-05 Ut-Battelle, Llc Method of deforming a biaxially textured buffer layer on a textured metallic substrate and articles therefrom
CN102888656A (zh) * 2012-09-28 2013-01-23 绍兴拓邦电子科技有限公司 一种高沸点单晶硅片表面制绒添加剂及其使用方法
CN105133034A (zh) * 2015-08-27 2015-12-09 安徽祈艾特电子科技有限公司 一种抗菌型硅片制绒剂及其制备方法
CN107955974A (zh) * 2018-01-09 2018-04-24 常州时创能源科技有限公司 倒金字塔绒面单晶硅片的制绒添加剂及其应用
CN111455467A (zh) * 2020-04-09 2020-07-28 中国科学院微电子研究所 单晶硅制绒添加剂、制绒方法以及绒面单晶硅片制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114287A (en) * 1998-09-30 2000-09-05 Ut-Battelle, Llc Method of deforming a biaxially textured buffer layer on a textured metallic substrate and articles therefrom
CN102888656A (zh) * 2012-09-28 2013-01-23 绍兴拓邦电子科技有限公司 一种高沸点单晶硅片表面制绒添加剂及其使用方法
CN105133034A (zh) * 2015-08-27 2015-12-09 安徽祈艾特电子科技有限公司 一种抗菌型硅片制绒剂及其制备方法
CN107955974A (zh) * 2018-01-09 2018-04-24 常州时创能源科技有限公司 倒金字塔绒面单晶硅片的制绒添加剂及其应用
CN111455467A (zh) * 2020-04-09 2020-07-28 中国科学院微电子研究所 单晶硅制绒添加剂、制绒方法以及绒面单晶硅片制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114959910A (zh) * 2021-02-23 2022-08-30 南通圣威斯特能源科技有限公司 一种高效单晶硅太阳能电池制绒添加剂溶液及应用
CN113584597A (zh) * 2021-08-06 2021-11-02 常州时创能源股份有限公司 一种具有强去污能力的单晶硅制绒添加剂及应用
CN114481332A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 江苏捷捷半导体新材料有限公司 一种低减重单晶硅片制绒添加剂、制备方法及其用途
CN115478327A (zh) * 2022-09-23 2022-12-16 浙江奥首材料科技有限公司 一种单晶硅蚀刻制绒添加剂、及包含其的单晶硅蚀刻制绒液、其制备方法及应用
CN115478327B (zh) * 2022-09-23 2024-02-27 浙江奥首材料科技有限公司 一种单晶硅蚀刻制绒添加剂、及包含其的单晶硅蚀刻制绒液、其制备方法及应用
CN117187964A (zh) * 2023-11-08 2023-12-08 江苏奥首材料科技有限公司 一种快速单晶硅制绒添加剂、及包含其的制绒液、其制备方法及用途
CN117187964B (zh) * 2023-11-08 2024-02-09 江苏奥首材料科技有限公司 一种快速单晶硅制绒添加剂、及包含其的制绒液、其制备方法及用途

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112226819A (zh) 一种适用于薄型单晶硅片的制绒添加剂及应用
CN112144122A (zh) 适用于大尺寸单晶硅片的制绒添加剂、制绒液及应用
CN102181935B (zh) 一种制作单晶硅绒面的方法及腐蚀液
CN102593268B (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
CN102315113B (zh) 一种具有低挥发性的太阳电池单晶硅制绒液及应用
CN114481332A (zh) 一种低减重单晶硅片制绒添加剂、制备方法及其用途
CN110042474A (zh) 一种单晶硅太阳能电池制绒添加剂及其应用
CN114182356A (zh) 一种低反射率单晶硅片制绒添加剂、制备方法及其用途
CN111584343A (zh) 一种可同时实现抛光和制绒的单晶硅片的制备方法
CN103589538A (zh) 一种太阳能硅片的清洗液及其使用方法
CN113529173B (zh) 制备多层金字塔单晶硅绒面的两步制绒添加剂及其应用
CN112877784A (zh) 一种用于硅片碱液制绒的添加剂
WO2021238496A1 (zh) 一种单晶硅片制绒添加剂及其应用
CN111455468B (zh) 一种单晶制绒用添加剂及其应用
CN114351257A (zh) 一种hit太阳能电池快速制绒的添加剂及制绒工艺
CN113668066A (zh) 一种用于快速制绒的制绒添加剂及应用
CN111593412B (zh) 单晶硅片链式制绒用添加剂及其应用
CN113046735B (zh) 异质结太阳能电池及硅器件化学镀镍方法
CN101864599B (zh) 一种硅片的绒面制作方法
CN117448000A (zh) 一种太阳能光伏硅片制绒添加剂
CN101609862A (zh) 一种降低绒面单晶硅片表面反射率的方法
CN105671642A (zh) 一种太阳能光伏电池硅片制绒液
CN111020707A (zh) 一种单晶硅制绒辅助剂及其应用
CN113980580B (zh) 一种单晶硅片的碱刻蚀抛光方法
CN107747126A (zh) 一种单晶硅无醇制绒添加剂、制绒液及其使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210115