一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽和苛性鹼的混合溶液的製作方法
2023-06-04 03:04:51
專利名稱：一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽和苛性鹼的混合溶液的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽電池製備的技術領域，特別是單晶矽太陽電池的 生產技術中絨面的製備，具體涉及一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸 鹽和苛性鹼的混合溶液。
技術背景-
提高太陽電池吸收太陽光的能力是提高其光電轉換效率的一個 重要手段。而製備絨面是減小單晶矽片表面的光反射，增加光吸收的 主要手段之一。單晶矽絨面降低表面光反射的機理可以表述如下。單 晶矽片在腐蝕液中表現出的各向異性腐蝕，即(100)面和(111)面 的腐蝕速率不同，而在表面上形成許多微小的金字塔，使得在不同角 度下，矽片表面的光反射情況不同，即形成絨面。入射到矽片表面的 某個金字塔上的光線被反射到鄰裡的金字塔上，從而增加光線的入射 次數，減小矽片表面的光反射。目前，單晶矽太陽電池生產中，通常 採用鹼腐蝕的方法來製備絨面。所採用的鹼腐蝕液為矽酸鹽(矽酸鈉 或矽酸鉀)、苛性鹼(氫氧化鈉或氫氧化鉀)、和異丙醇的混合液。 常規的單晶矽制絨腐蝕液中，由於矽酸鹽的水溶性較差，容易造成溶 液的不均勻，且矽酸鹽容易附著在矽片表面，這使得利用這種矽酸鹽 和苛性鹼的混合液來製備單晶矽絨面時，不僅容易造成絨面金字塔的 大小不均勻、難以控制，而且容易造成色差片(花片)。金字塔大小的 不均勻常常導致單晶矽太陽電池電學性能的波動，而色差片的存在則 嚴重影響電池的外觀，進而影響其市場銷售。正因為如此，單晶矽太 陽電池廠家常常被絨面的製作困擾， 一直希望能夠找到一種溶液來製備出金字塔大小均勻、矽片表面一致、無色差的單晶矽絨面。 發明內容-
本發明的目的是提供一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽和苛 性鹼的混合溶液，它能解決現有的單晶矽制絨腐蝕液所導致的金字塔 大小不均勻、矽片表面存在色差等缺點。它通過利用正磷酸鹽來代替 矽酸鹽而獲得了不同的單晶矽制絨腐蝕液，經實踐證明，它可以製備 出大小更為均勻、表面更為一致的絨面單晶矽片。
為了解決背景技術所存在的問題，本發明是採用以下技術方案 它的配方由以下部分組成正磷酸鹽、苛性鹼和異丙醇；它的製備方 法為將上述組成部分按照一定的濃度比溶解於去離子水之中，而獲 得單晶矽制絨腐蝕溶液，將該腐蝕溶液加熱至70-90。C之間，然後將 經過切割後、無絨面的單晶矽片放入溶液中進行腐蝕，腐蝕時間為 15-40分鐘之間，通過優化上述化學試劑的濃度配比、腐蝕溫度和反 應時間從而獲得大小均勻、表面一致的絨面單晶矽片；面積為125mm X125mm的單晶矽片在經過上述混合液腐蝕制絨後，每片的減薄量(制 絨前後的質量差)在0. 2-1. 0g之間。
所述的正磷酸鹽為正磷酸鈉(Na3P04)或正磷酸鉀(K3P04)。 所述的苛性鹼為氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(K0H)。 所述的正磷酸鹽的濃度在0. l-5wty。之間；苛性鹼的濃度在 0. 5-5wt。/。之間；異丙醇的濃度在2-8wt。/。之間。
當本發明應用於連續的、大規模工業化生產時，每一批矽片反應
後，在對下一批矽片進行制絨前，需要補充一定量的苛性鹼，其量為 每矽片補充0.4 — 0.8g;正磷酸鹽不需要補充；而異丙醇的補充量要 視其揮發情況而定，其量為每矽片補充1—6mL之間。 本發明適用於P型單晶矽片，也適用於N型單晶矽片。採用本發明的腐蝕溶液進行單晶矽絨面的製備，不僅反應容易控 制，製備出的絨面金字塔均勻性好、矽片表面一致性好，而且採用本 發明的腐蝕溶液來製備單晶矽絨面，具有低成本、易操作的特點，可 以應用於大規模工業化生產，具有較好的實用價值。
圖1為本發明的具體實施方式
所得到的單晶矽絨面的掃描電子 顯微鏡圖像。
具體實施例方式參照圖1，本具體實施方式
採用以下技術方案將210g正磷酸鈉(Na3P0》，240g氫氧化鈉(NaOH) ， 1500mL異丙醇加入到30L去離子 水中，充分攪拌，均勻混合，並加入至80°C。然後將經過切割後、 無絨面的、面積為125mmX125mm的單晶矽片放入溶液中進行腐蝕， 腐蝕時間為25分鐘，腐蝕前後的每片單晶矽片的質量差(減薄量)為 0.5g左右。所得的絨面金字塔大小均勻，矽片表面一致。以每50片矽片為一批，加入到上述溶液中進行腐蝕制絨，在每 批矽片腐蝕結束後，對下一批矽片進行腐蝕制絨前，需要往腐蝕液中 補充25g的氫氧化鈉和200mL的異丙醇。本實施例中，連續腐蝕了 16批矽片，均可以得到上述大小均勻、表面一致的絨面矽片。這說 明本發明的腐蝕液可以應用於連續的、大規模工業化生產。本具體實施方式
具有以下有益效果-1、 採用本具體實施方式
所製備的單晶矽絨面，相比常規制絨溶 液所得的絨面，金字塔大小更為均勻、矽片表面更為一致。2、 本具體實施方式
利用正磷酸鹽來代替常規單晶矽制絨腐蝕液 中的矽酸鹽。由於正磷酸鹽具有比矽酸鹽更好的水溶性，因而，在制 備單晶矽絨面時，反應更容易控制，製備出的金字塔大小更均勻，矽片表面更為一致，從而改進了常規的單晶矽制絨腐蝕液造成的金字塔 大小不均勻、矽片表面存在色差等缺點。3、 由於正磷酸鹽具有較好的清洗效果，所以，利用本具體實施 方式的溶液製備單晶矽絨面時，可以相比常規的制絨腐蝕液，獲得更 為潔淨的矽片表面。4、 採用本具體實施方式
的腐蝕溶液來製備單晶矽絨面，具有低 成本、易操作的特點，可以應用於大規模工業化生產，具有較好的實 用價值。5、 本具體實施方式
可以直接應用於傳統的單晶矽太陽電池生產 線上，不需要添加任何額外的生產設備。
權利要求
1、一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽和苛性鹼的混合溶液，其特徵在於它的配方由以下部分組成正磷酸鹽、苛性鹼和異丙醇。
2、 根據權利要求1所述的一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽 和苛性鹼的混合溶液，其特徵在於它的製備方法為將上述組成部分 按照一定的濃度比溶解於去離子水之中，而獲得單晶矽制絨腐蝕溶 液，將該腐蝕溶液加熱至70-9(TC之間，然後將經過切割後、無絨面的單晶矽片放入溶液中進行腐蝕，腐蝕時間為15-40分鐘之間，通過 優化上述化學試劑的濃度配比、腐蝕溫度和反應時間從而獲得大小均 勻、表面一致的絨面單晶矽片；面積為125mmX125腿的單晶矽片在 經過上述混合液腐蝕制絨後，每片的減薄量(制絨前後的質量差)在 0. 2-1.0g之間。
3、 根據權利要求1所述的一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽 和苛性鹼的混合溶液，其特徵在於所述的正磷酸鹽可以為正磷酸鈉(Na3P04)。
4、 根據權利要求1所述的一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽 和苛性鹼的混合溶液，其特徵在於所述的正磷酸鹽還可以為正磷酸鉀(K3P04)。
5、 根據權利要求1所述的一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽 和苛性鹼的混合溶液，其特徵在於所述的苛性鹼可以為氫氧化鈉(NaOH)。
6、 根據權利要求1所述的一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽 和苛性鹼的混合溶液，其特徵在於所述的苛性鹼還可以為氫氧化鉀(■)。
7、 根據權利要求1所述的一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽 和苛性鹼的混合溶液，其特徵在於所述的正磷酸鹽的濃度在0. l-5wt% 之間；苛性鹼的濃度在0.5-5wt。/。之間；異丙醇的濃度在2-8wt。/。之間。
8、 根據權利要求1所述的一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽 和苛性鹼的混合溶液，其特徵在於當本發明應用於連續的、大規模工 業化生產時，每一批矽片反應後，在對下一批矽片進行制絨前，需要 補充一定量的苛性鹼，其量為每矽片補充0.4—0.8g;正磷酸鹽不 需要補充；而異丙醇的補充量要視其揮發情況而定，其量為每矽片 補充l一6mL之間。
9、 根據權利要求1所述的一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽 和苛性鹼的混合溶液，其特徵在於它適用於P型單晶矽片，也適用於 N型單晶矽片。
全文摘要
一種用於單晶矽絨面製備的正磷酸鹽和苛性鹼的混合溶液，它涉及太陽電池製備的技術領域，特別是單晶矽太陽電池的生產技術中絨面的製備。它的配方由以下部分組成正磷酸鹽、苛性鹼和異丙醇。它能解決現有的單晶矽制絨腐蝕液所導致的金字塔大小不均勻、矽片表面存在色差等缺點。它通過利用正磷酸鹽來代替矽酸鹽而獲得了不同的單晶矽制絨腐蝕液，經實踐證明，它可以製備出大小更為均勻、表面更為一致的絨面單晶矽片。
文檔編號C30B33/10GK101671850SQ20091003563
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者餘銀祥, 盛 屈, 韓增華 申請人:歐貝黎新能源科技股份有限公司