CN114351258A

CN114351258A - 一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂、制备方法及其用途

Info

Publication number: CN114351258A
Application number: CN202210026112.9A
Authority: CN
Inventors: 王波; 刘治州; 郭熹; 单璐璐
Original assignee: Jiangsu Jiejie Semiconductor New Material Co ltd
Current assignee: Jiangsu Jiejie Semiconductor New Material Co ltd
Priority date: 2022-01-11
Filing date: 2022-01-11
Publication date: 2022-04-15

Abstract

本发明提供一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂，按照重量百分比包括如下组分：环糊精0.01%‑5%、异己二醇0.1%‑5%、柠檬酸钠0.01%‑3%、葡萄糖酸钠0.01%‑3%、十六烷基二苯基醚单磺酸钠0.001%‑2%、烷基糖苷0.001%‑5%，余量为水。利用高反射率单晶硅片碱抛添加剂在单晶硅片表面进行碱抛腐蚀。利用高反射率单晶硅片碱抛添加剂在单晶硅片表面进行碱抛，单晶硅片背表面的反射率高。单晶硅片正背面高选择性腐蚀，加大对背面的腐蚀，减小对正面磷硅玻璃的腐蚀。

Description

一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂、制备方法及其用途

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂、制备方法及其用途。

背景技术

目前，在单晶硅太阳能电池生产过程中，刻蚀工序是通过HNO₃/HF对硅片背面和侧面进行腐蚀，以起到正背面p型和n型的隔离，避免直接联通造成短路，目前刻蚀工序通过调整HNO₃/HF比例和加大用量来提升背面的酸抛效果，背面反射率在30%-40%，提升电池的转换效率，这样无形中造成提高制造成本及增加了含氮废水的排放，对环境造成不利影响。

为此，现在改用KOH或NaOH来对单晶硅片的边缘和背面进行腐蚀，硅和KOH反应原理：Si+KOH+H₂0==K₂SiO₃+H₂；这样可以取代HNO₃和HF，降低了环保压力，同时可以加大对背面的腐蚀，提高背面的反射率（40%-50%）及钝化效果，提升了太阳能电池的转换效率，但是在碱抛过程中，由于整片硅片浸泡在碱液中，在加大背面抛光腐蚀的同时也会对正面的磷硅玻璃进行腐蚀，继而会增加腐蚀正面PN结，破坏电池的结构的风险。因此，需要在碱抛腐蚀过程中需要增加单晶硅片背面硅和正面磷硅玻璃的选择性，尽可能的加大对背面硅的腐蚀，减小对正面磷硅玻璃的腐蚀，所以需要开发一款高反射率的碱抛添加剂来加强单晶硅片背面和正面的选择性腐蚀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂、制备方法及其用途，制备的高反射率单晶硅片碱抛添加剂能够达到反射率高，金字塔塔基尺寸均匀，正背面高选择性腐蚀等效果。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂，按照重量百分比包括如下组分：环糊精 0.01% -5%、异己二醇0.1%-5%、柠檬酸钠0.01%-3%、葡萄糖酸钠0.01%-3%、十六烷基二苯基醚单磺酸钠0.001%-2%、烷基糖苷0.001%-5%，余量为水。

本发明还提供一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂的用途，用于在单晶硅片表面进行碱抛。

利用高反射率单晶硅片碱抛添加剂在单晶硅片表面进行碱抛包括如下步骤：

S1、碱抛添加剂配制：将环糊精、异己二醇、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、十六烷基二苯基醚单磺酸钠、烷基糖苷按照重量组分加入去离子水中，混合均匀配制成碱抛添加剂溶液。

S2、碱抛液配制：将5-15g碱抛添加剂加入到1L的0.5-2%KOH溶液中，得到碱抛液；

S3、碱抛：将切割后单晶硅片清洗后浸入碱抛液中，碱抛时间150-300s，碱抛温度55-70℃。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

利用高反射率单晶硅片碱抛添加剂在单晶硅片表面进行碱抛，单晶硅片背表面的反射率高。单晶硅片正背面高选择性腐蚀，加大对背面的腐蚀，减小对正面磷硅玻璃的腐蚀。

附图说明

图1为本发明中单晶硅片碱抛后抛光面显微镜照片。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂，按照重量百分比包括如下组分：环糊精 0.01% -5%、异己二醇0.1%-5%、柠檬酸钠0.01%-3%、葡萄糖酸钠0.01%-3%、十六烷基二苯基醚单磺酸钠0.001%-2%、烷基糖苷0.001%-5%，余量为水。

本发明所用十六烷基二苯基醚单磺酸钠的磺酸基团和烷基糖苷的羟基基团可以吸附在磷硅玻璃表面，憎水基团一致朝外，形成一层致密的憎水膜，减缓碱对磷硅玻璃的腐蚀。

同时，柠檬酸钠、葡萄糖酸钠和烷基糖苷具有较强的去污能力，能够清洁表面，提升抛光过程的均匀性。

本发明通过控制环糊精和异己二醇的浓度来调控背面抛光过程中的腐蚀速率。

利用高反射率单晶硅片碱抛添加剂在单晶硅片表面进行碱抛的方法为：将高反射率单晶硅片碱抛添加剂与碱液混溶，得到高反射率碱抛腐蚀液，所述碱抛添加剂质量占碱液的0.5%-1.5%，所述碱液浓度为0.5%-2%，所述碱抛腐蚀液的碱抛时间是150-300s，碱抛温度为55-70℃。

详细步骤如下：

本发明中单晶硅片碱抛后抛光面显微镜照片如图1所示。

下面结合几个具体实施例进一步阐述本发明的技术方案。

实施例1

采用如下碱抛工艺步骤：

碱抛添加剂配制：将0.5g环糊精、0.3g异己二醇、1g柠檬酸钠、0.8g葡萄糖酸钠、0.05g十六烷基二苯基醚单磺酸钠、0.1g烷基糖苷加入去离子水中，混合均匀配制成100g碱抛添加剂溶液；

碱抛液配制：将10g碱抛添加剂加入到1L的0.9%KOH溶液中，得到碱抛液；

碱抛：将切割后单晶硅片清洗后浸入碱抛液中，碱抛时间210s，碱抛温度63℃。

实施例2

采用如下碱抛工艺步骤：

碱抛添加剂配制：将1g环糊精、0.2g异己二醇、0.5g柠檬酸钠、1g葡萄糖酸钠、0.02g十六烷基二苯基醚单磺酸钠、0.2g烷基糖苷加入去离子水中，混合均匀配制成100g碱抛添加剂溶液；

实施例3

采用如下碱抛工艺步骤：

碱抛添加剂配制：将0.8g环糊精、0.2g异己二醇、0.8g柠檬酸钠、0.8g葡萄糖酸钠、0.05g十六烷基二苯基醚单磺酸钠、0.15g烷基糖苷加入去离子水中，混合均匀配制成100g碱抛添加剂溶液；

实施例4

采用如下碱抛工艺步骤：

碱抛添加剂配制：将1g环糊精、0.5g异己二醇、1g柠檬酸钠、1g葡萄糖酸钠、0.1g十六烷基二苯基醚单磺酸钠、0.05g烷基糖苷加入去离子水中，混合均匀配制成100g碱抛添加剂溶液；

实施例5

采用如下碱抛工艺步骤：

碱抛添加剂配制：将0.2g环糊精、0.1g异己二醇、1.5g柠檬酸钠、1.5g葡萄糖酸钠、0.08g十六烷基二苯基醚单磺酸钠、0.15g烷基糖苷加入去离子水中，混合均匀配制成100g碱抛添加剂溶液；

将实施例1-5制得的单晶硅片进行测试减重和抛光面反射率，结果如下表：

。

以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂，其特征在于，按照重量百分比包括如下组分：环糊精 0.01% -5%、异己二醇0.1%-5%、柠檬酸钠0.01%-3%、葡萄糖酸钠0.01%-3%、十六烷基二苯基醚单磺酸钠0.001%-2%、烷基糖苷0.001%-5%，余量为水。

2.一种高反射率单晶硅片碱抛添加剂的用途，其特征在于，用于在单晶硅片表面进行碱抛。

3.根据权利要求2所述的高反射率单晶硅片碱抛添加剂的用途，其特征在于，在单晶硅片表面进行碱抛包括如下步骤：

S1、碱抛添加剂配制：将环糊精、异己二醇、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、十六烷基二苯基醚单磺酸钠、烷基糖苷按照重量组分加入去离子水中，混合均匀配制成碱抛添加剂溶液；