一种快速的单晶硅片湿法制绒添加剂

本发明涉及光伏技术中太阳能电池表面处理，具体涉及一种快速的单晶硅片湿法制绒添加剂。

背景技术：

1、“双碳”目标提出以后，以太阳能为基础的光伏产业成为人们关注的热点。单晶硅太阳能电池的制造包括清洗制绒、扩散制结、激光刻蚀、退火氧化、沉积镀膜、丝网印刷、高温烧结等多道工序。单晶硅片的制绒工艺是在硅片表面形成“金字塔”结构，光从绒面入射后，“金字塔”结构会增加其在硅表面的反射次数，从而增加光吸收、降低反射率，进而提高电池效率。

2、传统的湿法制绒工艺为碱醇制绒工艺，利用不同浓度的氢氧化钠和氢氧化钾溶液，配以异丙醇作为添加剂，曾大规模运用于产业化生产。但是异丙醇有毒性、沸点低易挥发、用量大且价格昂贵，所以需要寻求其他添加剂替代。目前制得形貌均匀、低反射率绒面的添加剂中，碱的用量通常为1～3％，制绒时间10分钟左右，为提高产业化效率，缩短制绒时间，需要对添加剂成分进行改良。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种快速的单晶硅片制绒工艺的添加剂，该制绒添加剂能够缩短制绒时间，降低绒面的反射率。

2、根据本发明的第一个方面，所述单晶硅片的制绒添加剂由如下质量百分比含量的组分组成：减水剂2～5％、有机溶剂1.5～10％、乳化剂0.5～2％、分散剂0.5～3％、余量为去离子水。

3、优选的，所述减水剂选自氨基减水剂、脂肪族减水剂、聚羧酸减水剂中的一种或多种。

4、优选的，所述有机溶剂选自二乙二醇丁醚、丙二醇、n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

5、优选的，所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、全氟丁基磺酸钾中的一种或多种。

6、优选的，所述分散剂为酮基磺酸盐。

7、根据本发明的第二个方面，提供一种单晶硅片的制绒液，其中含有碱溶液和上述制绒添加剂，制绒添加剂和碱溶液的体积比为0.2～3:100。

8、优选的，所述碱溶液为1～3wt％的氢氧化钾溶液。

9、根据本发明的第三个方面，提供一种单晶硅片的快速制绒方法，利用上述制绒液对单晶硅片进行表面制绒，包括如下步骤：

10、(1)配置制绒添加剂：将质量百分含量2～5％的减水剂、1.5～10％的有机溶剂、0.5～2％的乳化剂、0.5～3％的分散剂加入到余量的去离子水中去，混合均匀配置成制绒添加剂；

11、(2)配置制绒液：将步骤(1)配置的制绒添加剂与质量分数1～3％的氢氧化钾溶液混合均匀，得到制绒液；其中制绒添加剂与碱溶液的体积比为0.2～3:100；

12、(3)制绒：将单晶硅片清洗后浸入步骤(2)制得的制绒液中进行表面制绒，制绒温度为80～90℃，制绒时间为300～420秒。

13、本发明的上述技术方案的有益效果如下：

14、利用本发明制备的单晶硅片快速制绒添加剂在单晶硅表面制绒时，可以在360秒左右制备金字塔尺寸分布均匀、低反射率的绒面。所选添加剂对碱性腐蚀液起到了良好的乳化分散效果，腐蚀时气泡的产生与脱附达到平衡，故金字塔具有良好的形貌。

技术特征：

1.一种快速的单晶硅片湿法制绒添加剂，其特征在于，包括如下质量百分比含量的各组分：减水剂2～5％、有机溶剂1.5～10％、乳化剂0.5～2％、分散剂0.5～3％、余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种快速的单晶硅片湿法制绒添加剂，其特征在于，所述减水剂选自氨基减水剂、脂肪族减水剂、聚羧酸减水剂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种快速的单晶硅片湿法制绒添加剂，其特征在于，所述有机溶剂选自二乙二醇丁醚、丙二醇、n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种快速的单晶硅片湿法制绒添加剂，其特征在于，所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、全氟丁基磺酸钾中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种快速的单晶硅片湿法制绒添加剂，其特征在于，所述分散剂为酮基磺酸盐。

6.一种单晶硅片的制绒液，其中含有碱溶液和权利要求1中的制绒添加剂，制绒添加剂和碱溶液的体积比为0.2～3:100。

7.根据权利要求6所述的用于快速制绒的制绒液，其特征在于，所述碱溶液为1～3wt％的氢氧化钾溶液。

8.一种快速的单晶硅片湿法制绒添加剂，根据权利要求6和7所述的制绒液对单晶硅片进行表面制绒，包括如下步骤：

技术研发人员：彭奎庆,徐晓玲受保护的技术使用者：北京师范大学技术研发日：技术公布日：2024/1/13