專利名稱：單晶硅太陽能電池制絨液及其制備方法
技術領域：
本發明涉及單晶硅太陽能電池制備領域，具體涉及單晶硅太陽能電池的制絨液及其制備方法。
背景技術：
單晶硅制絨即將單晶硅片放入制絨液中，使硅片與制絨液中的堿發生化學反應， 由于堿對單晶硅具有各向異性腐蝕特性，即在硅片的不同晶向上，堿的腐蝕速度不同，從而在硅片表面形成凹凸不平的狀態，這就是所謂的金字塔狀絨面。金字塔狀絨面具有受光面積大，反射率低的特點，可增強硅片對太陽光的吸收，提高單晶硅太陽能電池的陷光效率， 從而提高太陽能電池的光電轉換效率。金字塔的尺寸大小和均勻度同時影 響著太陽能電池的陷光效率，是制絨效果好壞的主要體現。目前常用的制絨液主要由堿和異丙醇組成，具體制絨過程為在76 85°C溫度下， 堿與單晶硅片表面的硅發生化學反應，生成硅酸鹽和氫氣，而異丙醇的主要作用為通過添加量的不同來改變金字塔的尺寸大小。用該制絨液制絨形成的絨面，其金字塔的尺寸大小約為6 8 μ m，總體來說金字塔顆粒還是比較大。此外，反應生成的氫氣會附著在金字塔表面，影響硅與堿的進一步反應，從而使生成的金字塔大小不均勻，異丙醇雖然可以利用其揮發性帶走一部分氫氣，但還不夠徹底，所以金字塔的均勻度還是比較差。另外，我們知道異丙醇具有毒性，所以異丙醇的使用使后序污水處理成本增高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服以上現有技術問題的不足，提供一種單晶硅太陽能電池的制絨液，采用該制絨液能使單晶硅片制絨后形成的金字塔尺寸小，大小均勻，且后序污水處理成本低。本發明所采用的技術方案為提供一種單晶硅太陽能電池制絨液，該制絨液包括堿、醛類物質、異丙醇和去離子水。堿與硅發生反應生成硅酸鹽和氫氣，醛類物質能與生成的氫氣發生加成反應生成醇類，從而將附著于金字塔表面的氫氣帶走。所述每IL去離子水中堿含量為10 20g，醛類物質含量為0. 005 0. 01L，異丙醇含量為0. 02 0. 04L。所述制絨液還包括鎳，鎳為催化劑，催化醛類物質與氫氣之間的加成反應。所述每 IL去離子水中，鎳含量為1 5g。作為優選，所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。作為優選，所述醛類物質為乙醛或丙醛。與現有技術相比，本發明制絨液具有以下顯著優點和有益效果用該制絨液進行制絨所形成的絨面，其金字塔尺寸更加細小，約為3 5μπι ；制絨液中含有醛類物質，醛類物質能與制絨過程中產生的氫氣發生加成反應生成醇類，利用該化學反應去除氫氣較異丙醇去除氫氣更加有效和徹底，使形成的金字塔大小更為均勻；而生成的醇類與異丙醇一樣都含有羥基，具有與異丙醇類似的化學特性，所以在本發明中發揮作用的功能基團為羥基的時候，生成的醇類可以代替異丙醇發揮作用，從而減少了異丙醇的用量，這也相應降低了異丙醇的后序污水處理成本。本發明所要解決的另一技術問題是，提供本發明制絨液的制備方法，用該方法制備的制絨液能使單晶硅片制絨后形成的金字塔尺寸小，大小均勻，且后序污水處理成本低。
該單晶硅太陽能電池制絨液的制備方法，包括以下步驟①在制絨槽內加入去離子水，控制去離子水的溫度在76 85°C。②加入堿，充分攪勻。③加入醛類物質，充分攪勻。④加入鎳，充分攪勻。⑤加入異丙醇，充分攪勻，得制絨液。上述配制溶液的各組分為配方比例含量。本發明制絨液的制備方法操作簡單，可行性程度高，制備出的制絨液穩定性高、制絨效果好，能使制絨形成的絨面的金字塔尺寸在3 5 μ m左右，且大小均勻。
圖1所示的是實施例1得到的硅片表面絨面的掃描電鏡平面照片；圖2所示的是實施例2得到的硅片表面絨面的掃描電鏡平面照片；圖3所示的是實施例3得到的硅片表面絨面的掃描電鏡平面照片。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步具體描述，但不局限于此。實施例1 采用如下步驟制備制絨液在制絨槽內加入去離子水100L，控制去離子水的溫度在80°C，加入氫氧化鈉lOOOg，充分攪勻，加入乙醛500mL，充分攪勻，加入鎳100g，充分攪勻，加入異丙醇3000mL，充分攪勻，得制絨液。將5片125mmX 125mm規格的硅片放入制絨槽內進行制絨，制絨溫度80°C，制絨時間 25min。圖1所示為所得的硅片表面絨面的掃描電鏡平面照片，從圖中可以看到形成的金字塔尺寸較小，最大約為4. 56 μ m,且大小比較均勻。實施例2 采用如下步驟制備制絨液在制絨槽內加入去離子水100L，控制去離子水的溫度在76°C，加入氫氧化鈉2000g，充分攪勻，加入乙醛500mL，充分攪勻，加入鎳100g，充分攪勻，加入異丙醇3000mL，充分攪勻，得制絨液。將5片125mmX 125mm規格的硅片放入制絨槽內進行制絨，制絨溫度76°C，制絨時間 25min。圖2所示為所得的硅片表面絨面的掃描電鏡平面照片，從圖中可以看到形成的金字塔尺寸較小，最大約為4. 68 μ m,且大小比較均勻。實施例3:采用如下步驟制備制絨液在制絨槽內加入去離子水100L，控制去離子水的溫度在85°C，加入氫氧化鈉lOOOg，充分攪勻，加入乙醛IOOOmL,充分攪勻，加入鎳500g，充分攪勻，加入異丙醇3000mL，充分攪勻，得制絨液。將5片125mmX 125mm規格的硅片放入制絨槽內進行制絨，制絨溫度85°C，制絨時間 20mino圖3所示為所得的硅片表面絨面的掃描電鏡平面照片，從圖中可以看到形成的金字塔尺寸較小，最大約為4. 86微米，且大小比較均勻。實施例所用的原料均為普通使用的市售工業品。本發明的上述實施例是對本發明的說明而不能用于限制本發明，與本發明的權利要求書相當的含義和范圍內的任何改變，都應認為是包括在權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種單晶硅太陽能電池制絨液，其特征在于所述制絨液包括堿、醛類物質、異丙醇和去離子水。
2.根據權利要求1所述的單晶硅太陽能電池制絨液，其特征在于所述每IL去離子水中堿含量為10 20g ； 醛類物質含量為0. 005 0. OlL ； 異丙醇含量為0. 02 0. 04L。
3.根據權利要求2所述的單晶硅太陽能電池制絨液，其特征在于所述制絨液還包括 ο
4.根據權利要求3所述的單晶硅太陽能電池制絨液，其特征在于所述每IL去離子水中，鎳含量為1 5g。
5.根據權利要求1所述的單晶硅太陽能電池制絨液，其特征在于所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
6.根據權利要求1所述的單晶硅太陽能電池制絨液，其特征在于所述醛類物質為乙酸或丙酸。
7.根據權利要求4所述的單晶硅太陽能電池制絨液的制備方法，其特征在于包括以下步驟①在制絨槽內加入去離子水，控制去離子水的溫度在76 85°C；②加入堿，充分攪勻；③加入醛類物質，充分攪勻；④加入鎳，充分攪勻；⑤加入異丙醇，充分攪勻，得制絨液； 上述配制溶液的各組分為配方比例含量。
全文摘要
本發明提供了一種單晶硅太陽能電池制絨液，包括堿、醛類物質、異丙醇和去離子水。每1L去離子水中堿含量為10～20g，醛類物質含量為0.005～0.01L，異丙醇含量為0.02～0.04L。本發明還提供了該單晶硅太陽能電池制絨液的制備方法，包括以下步驟在制絨槽內加入去離子水，控制去離子水的溫度在76～85℃；加入堿，充分攪勻；加入醛類物質，充分攪勻；加入鎳，充分攪勻；加入異丙醇，充分攪勻，得制絨液。該單晶硅太陽能電池制絨液能使單晶硅片制絨后形成的金字塔尺寸小，大小均勻，且后序污水處理成本低。
文檔編號C30B33/10GK102154712SQ20111006145
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者孫勵斌 申請人:寧波尤利卡太陽能科技發展有限公司