多晶硅電池片腐蝕液及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種多晶硅電池片腐蝕液及其制備工藝，包括以下組份，組份比例按重量份數計：10～12份氫氟酸、80～82份硝酸、1～3份制絨輔助劑和66份水；氫氟酸的質量百分濃度為49±1%，硝酸的質量百分濃度為78±1%。所述多晶硅電池片腐蝕液的制備工藝，其特征是，包括以下步驟，組份比例按重量份數計：將66份水注入制絨槽中降溫至12～15℃，加入10～12份氫氟酸、80～82份硝酸和1～3份制絨輔助劑；通入氮氣鼓泡，同時用冷凍水循環降溫，保證溫度在5～8℃，得到所述的腐蝕液；其中，氮氣流量為5～15L/min，循環冷凍水的溫度為0～4℃。本發明所述腐蝕液可使硅片與酸性腐蝕液的反應速度易于控制，能夠形成一致均勻的表面形貌結構。
【專利說明】多晶硅電池片腐蝕液及其制備工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多晶硅電池片腐蝕液及其制備工藝，屬于光伏【技術領域】。
【背景技術】
[0002]能源是人類社會向前發展的基礎，環境是人類可持續發展的必要條件。傳統能源日益緊張，人們不斷探求新的潔凈能源。各種新能源都有其優劣，光伏發電作為新能源的一個分支，越來越引起人們的關注。最近幾年，太陽能電池的產量以前所未有的速度增長，晶體硅電池依然占據市場的主流。自從多晶硅材料被用來代替單晶硅以降低晶體硅太陽能電池的成本以來，制備高質量的絨面結構以提高其光吸收率的嘗試就沒有停止過。經過研究者的探索，最終選擇了用酸液各向同性腐蝕硅片制備絨面。這里的酸液主要指HF/HN03體系。酸液對硅片腐蝕最大的缺點是反應的自催化性，產品質量的可重復性難以控制，這無疑會給大規模生產帶來很大的困難。在應用于工業化生產實際過程中，技術人員通過加冷卻裝置、循環裝置等附屬裝置來控制反應，這又增加了工藝成本。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種多晶硅電池片腐蝕液及其制備工藝，該腐蝕液能夠在多晶硅片表面形成一致均勻的表面形貌結構。
[0004]按照本發明提供的技術方案，一種多晶硅電池片腐蝕液，特征是，包括以下組份，組份比例按重量份數計: 10~12份氫氟酸、80~82份硝酸、I~3份制絨輔助劑和66份水；氫氟酸的質量百分濃度為49±1%，硝酸的質量百分濃度為78±1%。
[0005]所述多晶硅電池片腐蝕液的制備工藝，其特征是，包括以下步驟，組份比例按重量份數計:將66份水注入制絨槽中降溫至12~15°C，加入10~12份氫氟酸、80~82份硝酸和I~3份制絨輔助劑；通入氮氣鼓泡，同時用冷凍水循環降溫，保證溫度在5~8°C，得到所述的腐蝕液；其中，氮氣流量為5~15L/min，循環冷凍水的溫度為O~4°C。
[0006]本發明與已有技術相比具有以下優點:(1)由于加入制絨輔助劑做緩蝕劑，進一步有效控制了硅片與酸液的反應速率，使硅片在酸液中反應時對溫度、酸濃度和時間等因素的敏感度大大降低；(2)由于定向有效的控制了硅片與酸液的反應速率，硅片與酸液的反應更加均勻，硅片表面因均勻反應生成的表面絨面結構也更加均勻，大大降低了硅片表面的光反射率，對開路電壓(Uoc)、短路電流(Is。)以及轉換效率(EFF)都有一定程度的提升；(3)由于反應均勻緩慢，硅片減薄量比傳統工藝要小，成品的彎曲度非常小；(4)表面干凈，晶界模糊，無絨絲、亮斑等不良。
【具體實施方式】
[0007]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0008]本發明所使用的制絨輔助劑為市售產品，沒有具體限制，只要對本發明的發明目的不產生限制即可；本發明實施例中采用的為無錫市結晶化工科技有限公司生產的制絨輔助劑，牌號為JJ619，主要成分為:乳酸鈉:0.1% ;維生素:0.2% ;表面活性劑:0.5% ;表面清洗劑:0.1% ;檸檬酸三胺:0.05%。
[0009]本發明所使用的氫氟酸的質量百分濃度為49 ± I %，硝酸的質量百分濃度為78±1%。
[0010]實施例一:一種多晶硅電池片腐蝕液的制備工藝，包括以下步驟，組份比例按重量份數計:將66份水注入制絨槽中降溫至12°C，加入10份氫氟酸、80份硝酸和1份制絨輔助劑；通入氮氣鼓泡，同時用冷凍水循環降溫，保證溫度在5°C，得到所述的腐蝕液；其中，氮氣流量為5L/min，循環冷凍水的溫度為0°C。
[0011]得到的腐蝕注在使用時，將200片尺寸為:156cmX156cm、厚度為200±20μπι的P
型摻雜的多晶硅片用天平秤取重量后放入配置好的腐蝕液中反應，350秒達到最佳的表面效果，表面干凈，晶界模糊，基本無黑絲亮斑，絨面結構均勻分布。反應結束后，將多晶硅片取出，用去離子水沖洗后烘干，再次秤取硅片重量，單片平均減薄量為0.36g，按此工藝制程的電池片轉換效率平均為17.46%。
[0012]實施例二:一種多晶硅電池片腐蝕液的制備工藝，包括以下步驟，組份比例按重量份數計:將66份水注入制絨槽中降溫至15°C，加入12份氫氟酸、82份硝酸和3份制絨輔助劑；通入氮氣鼓泡，同時用冷凍水循環降溫，保證溫度在8°C，得到所述的腐蝕液；其中，氮氣流量為15L/min，循環冷凍水的溫度為4°C。
[0013]得到的腐蝕注在使用時，將200片尺寸為:156cmX156cm、厚度為200±20μπι的P
型摻雜的多晶硅片用天平秤取重量后放入配置好的腐蝕液中反應，340秒達到最佳的表面效果，表面干凈，晶界模糊，基本無黑絲亮斑，絨面結構均勻分布。反應結束后，將多晶硅片取出，用去離子水沖洗后烘干，再次秤取硅片重量，單片平均減薄量為0.38g，按此工藝制程的電池片轉換效率平均為17.45%。
[0014]實施例三:一種多晶硅電池片腐蝕液的制備工藝，包括以下步驟，組份比例按重量份數計:將66份水注入制絨槽中降溫至13°C，加入11份氫氟酸、81份硝酸和2份制絨輔助劑；通入氮氣鼓泡，同時用冷凍水循環降溫，保證溫度在6°C，得到所述的腐蝕液；其中，氮氣流量為10L/min，循環冷凍水的溫度為2°C。
[0015]得到的腐蝕注在使用時，將200片尺寸為:156cmX156cm、厚度為200±20μπι的P型摻雜的多晶硅片用天平秤取重量后放入配置好的腐蝕液中反應，330秒達到最佳的表面效果，表面干凈，晶界模糊，基本無黑絲亮斑，絨面結構均勻分布。反應結束后，將多晶硅片取出，用去離子水沖洗后烘干，再次秤取硅片重量，單片平均減薄量為0.4g，按此工藝制程的電池片轉換效率平均為17.45%。
[0016]本發明與現有技術的比較如表1所示。
[0017]表1
【權利要求】
1.一種多晶硅電池片腐蝕液，其特征是，包括以下組份，組份比例按重量份數計:10~12份氫氟酸、80~82份硝酸、I~3份制絨輔助劑和66份水；氫氟酸的質量百分濃度為49± 1%,硝酸的質量百分濃度為78± 1%0
2.一種多晶硅電池片腐蝕液的制備工藝，其特征是，包括以下步驟，組份比例按重量份數計:將66份水注入制絨槽中降溫至12~15°C，加入10~12份氫氟酸、80~82份硝酸和I~3份制絨輔助劑；通入氮氣鼓泡，同時用冷凍水循環降溫，保證溫度在5~8°C，得到所述的腐蝕液；其中， 氮氣流量為5~15L/min，循環冷凍水的溫度為O~4°C。
【文檔編號】C23F1/24GK104131356SQ201410401981
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月14日 優先權日:2014年8月14日
【發明者】杜正興, 陳烈軍, 丁志強 申請人:無錫尚品太陽能電力科技有限公司