一種低揮發性單晶硅片制絨液及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及硅片制絨技術，具體涉及一種低揮發性單晶硅片制絨液及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機日趨嚴重，太陽能已經成為未來最有潛力的替代能源，太陽能電池產業發展迅速。制約其發展的難題之一就是如何提高太陽能電池光電轉化效率，降低成本。其中制絨工藝是提高光電轉換效率的重要步驟。
[0003]制絨又稱“表面織構化”，有效的絨面結構使得入射光在硅片表面多次反射和折射，增加了光的吸收，降低了反射率，有助于提高電池的性能。單晶硅制絨工藝最常使用的是化學腐蝕法，普遍使用NaOH/異丙醇(IPA)體系。IPA具有相當的毒性，對人體有危害，同時IPA在制絨過程中易于揮發，對環境產生不良影響。制絨液揮發性強，就需要補加，不僅增加了生產成本，同時由于補加的量很難控制，對制絨效果產生不良影響。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種低揮發性單晶硅片制絨液。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種低揮發性單晶硅片制絨液，其是由下述重量份的原料制得:
氫氧化鈉0.5-1，助劑3-5，葡萄糖酸鈉0.2-0.4，棉子糖0.5_1，檸檬酸鈉0.3-0.5，聚乙烯吡咯烷酮0.3-0.5，椰油酰胺丙基甜菜堿0.5-1，海藻酸丙二醇酯0.3-0.5，二甲基硅油0.1-0.2，水 80-100 ；
其中助劑由下列重量份的原料制成:皂角10-15，納米二氧化鈦0.1-0.15，過硫酸銨0.1-0.2，乙酸乙烯酯1-1.5，碳酸氫鈉0.2-0.4，十二烷基葡糖苷1_2，水100-150 ;助劑的制備方法是將皂角粉碎磨粉，將得到的皂角粉與碳酸氫鈉、十二烷基葡糖苷共同加入水中70-80°C、200-400r/min攪拌4_6h，冷卻后過濾，向濾液中加入乙酸乙烯酯和納米二氧化鈦并超聲分散5-10min，然后加入2_5%的過硫酸銨溶液70_80°C攪拌l_2h，冷卻后過濾，即得。
[0006]一種低揮發性單晶硅片制絨液的制備方法，包括以下步驟:
(1)將聚乙烯吡咯烷酮、椰油酰胺丙基甜菜堿共同加入1/3-1/2重量的水中，先400-600r/min 攪拌 5-lOmin，再加入二甲基硅油 70-80°C、400_600r/min 攪拌 10_20min，冷卻后得組分A;
(2)先將氫氧化鈉溶于剩余的水中，然后加入其余原料85-90°C、200-400r/min攪拌2-4h，得組分B ；
(3)將組分A與組分B混合并于70-80°C、1000-1500r/min條件下攪拌10_15min，過濾后即得低揮發性單晶硅片制絨液。
[0007]本發明的優點是:
本發明采用椰油酰胺丙基甜菜堿等原料的復配，有效控制體系的表面張力，使形成的體系具有良好的表面性能、穩定性和分散能力，同時具有良好的清潔去污效果，并結合助劑對硅片進行表面改性，增加硅片表面的成核點，提升單晶硅的各向異性，提高金字塔的密度，通過硅片表面成膜，控制硅片在堿液中腐蝕速度，有效改善了制絨工藝的一致性和可重復性，提升了絨面密度，從而提高了太陽能電池效率，改善產品質量；不含IPA及其他揮發性成分，有利于環境保護和人體健康，安全環保，可重復使用次數多，耐用性強，節約成本。
【具體實施方式】
[0008]本發明非限定實施例如下:
一種低揮發性單晶硅片制絨液，由下列重量(kg)的組分原料制備而成:
氫氧化鈉0.5，助劑3，葡萄糖酸鈉0.2，棉子糖0.5，檸檬酸鈉0.3，聚乙烯吡咯烷酮0.3，椰油酰胺丙基甜菜堿0.5，海藻酸丙二醇酯0.3，二甲基硅油0.1，水80 ;
其中，助劑由下列重量(kg)的原料制成:阜角10，納米二氧化鈦0.1，過硫酸銨0.1，乙酸乙烯酯1，碳酸氫鈉0.2，十二烷基葡糖苷1，水100 ;助劑的制備方法是將皂角粉碎磨粉，將得到的皂角粉與碳酸氫鈉、十二烷基葡糖苷共同加入水中80°C、200r/min攪拌4h，冷卻后過濾，向濾液中加入乙酸乙烯酯和納米二氧化鈦并超聲分散5min，然后加入2%的過硫酸銨溶液70°C攪拌Ih，冷卻后過濾，即得。
[0009]低揮發性單晶硅片制絨液的制備方法包括以下步驟:
(1)將聚乙烯吡咯烷酮、椰油酰胺丙基甜菜堿共同加入1/3重量的水中，先400r/min攪拌5min，再加入二甲基娃油80°C、400r/min攪拌lOmin，冷卻后得組分A ；
(2)先將氫氧化鈉溶于剩余的水中，然后加入其余原料90°C、400r/min攪拌2h，得組分
B ；
(3)將組分A與組分B混合并于80°C、1000r/min條件下攪拌15min，過濾后即得低揮發性單晶硅片制絨液。
[0010]將單晶硅片放入上述制得的制絨液中，在80°C水浴加熱條件下進行制絨，制絨時間為15min，單晶硅片的表面反射率為9.5%，絨面金字塔尺寸為2_3 μπι，且大小均勻。
【主權項】
1.一種低揮發性單晶硅片制絨液，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 氫氧化鈉0.5-1，助劑3-5，葡萄糖酸鈉0.2-0.4，棉子糖0.5_1，檸檬酸鈉0.3-0.5，聚乙烯吡咯烷酮0.3-0.5，椰油酰胺丙基甜菜堿0.5-1，海藻酸丙二醇酯0.3-0.5，二甲基硅油0.1-0.2，水 80-100 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成:皂角10-15，納米二氧化鈦0.1-0.15，過硫酸銨0.1-0.2，乙酸乙烯酯1-1.5，碳酸氫鈉0.2-0.4，十二烷基葡糖苷1_2，水100-150 ;助劑的制備方法是將皂角粉碎磨粉，將得到的皂角粉與碳酸氫鈉、十二烷基葡糖苷共同加入水中70-80°C、200-400r/min攪拌4_6h，冷卻后過濾，向濾液中加入乙酸乙烯酯和納米二氧化鈦并超聲分散5-10min，然后加入2_5%的過硫酸銨溶液70_80°C攪拌l_2h，冷卻后過濾，即得。2.根據權利要求1所述的一種低揮發性單晶硅片制絨液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將聚乙烯吡咯烷酮、椰油酰胺丙基甜菜堿共同加入1/3-1/2重量的水中，先400-600r/min 攪拌 5-lOmin，再加入二甲基硅油 70-80°C、400_600r/min 攪拌 10_20min，冷卻后得組分A; (2)先將氫氧化鈉溶于剩余的水中，然后加入其余原料85-90°C、200-400r/min攪拌2-4h，得組分B ； (3)將組分A與組分B混合并于70-80°C、1000-1500r/min條件下攪拌10_15min，過濾后即得低揮發性單晶硅片制絨液。
【專利摘要】本發明公開了一種低揮發性單晶硅片制絨液，其特征是由下述重量份的原料制得：氫氧化鈉0.5-1，助劑3-5，葡萄糖酸鈉0.2-0.4，棉子糖0.5-1，檸檬酸鈉0.3-0.5，聚乙烯吡咯烷酮0.3-0.5，椰油酰胺丙基甜菜堿0.5-1，海藻酸丙二醇酯0.3-0.5，二甲基硅油0.1-0.2，水80-100。本發明的制絨液有效改善了制絨工藝的一致性和可重復性，提升了絨面密度，從而提高了太陽能電池效率，改善產品質量；不含IPA及其他揮發性成分，有利于環境保護和人體健康，安全環保，可重復使用次數多，耐用性強，節約成本。
【IPC分類】C30B33/10
【公開號】CN105133023
【申請號】CN201510515176
【發明人】郭萬東, 孟祥法, 董培才, 陳伏洲
【申請人】合肥中南光電有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月21日