一種利用新型復(fù)配單晶硅制絨腐蝕液制備具絨單晶硅的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于太陽能單晶硅片制絨技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用新型單晶硅片腐蝕液制絨的方法。該方法是將單晶硅片放置于85～95℃的含有1.8～2.2％的氫氧化鈉、0.3～0.4％的碳酸鈉、1.1～1.3‰的聚丙烯酸鈉、0.01～0.02‰的海藻酸鈉和2.5～3.2％的硅酸鈉的水溶液中腐蝕8～12min即可得到具絨太陽能電池用單晶硅片。本發(fā)明專利技術(shù)具有環(huán)境友好；成本較低；腐蝕時間短；溫度適中的優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種利用新型復(fù)配單晶硅制絨腐蝕液制備具絨單晶硅的方法
本專利技術(shù)屬于太陽能單晶硅片制絨
，特別是涉及一種利用新型單晶硅片腐蝕液制絨的方法。
技術(shù)介紹
在單晶硅太陽能電池的絨面制造過程中，對其表面進行化學(xué)腐蝕是現(xiàn)在工藝中最普遍的做法，通過制備出具有金字塔結(jié)構(gòu)的表面，使其對光產(chǎn)生二次反射可顯著提高光電轉(zhuǎn)換效率。現(xiàn)有的工藝絕大部分是以NaOH/異丙醇(IPA)體系為主，為提高絨面表面均勻性，通常可以加入少量Na2SiO3，由于腐蝕液中的異丙醇具有易揮發(fā)、有毒、較昂貴等缺陷，尋找一種不含異丙醇等醇類的腐蝕液已成為當(dāng)下研究的一個方向。現(xiàn)有文獻報道以四甲基氫氧化銨(TMAH)為腐蝕液添加劑替代異丙醇,但是這種體系存在有機胺類物質(zhì)，對環(huán)境不友好，同時產(chǎn)品反射率亦較高。另外Y.Nishimoto和席珍強分別提出了使用Na2CO3溶液和Na3PO4溶液等無醇體系作為制絨反應(yīng)液，然而這些體系仍然存在重復(fù)性不好，產(chǎn)品反射率不如NaOH/IPA體系等缺點，故發(fā)展一種不使用異丙醇，對環(huán)境友好的腐蝕液成為一種必然需求。本技術(shù)采用NaOH水溶液為主要腐蝕劑，通過加入聚丙烯酸鈉、海藻酸鈉、碳酸鈉和硅酸鈉，得到了一種優(yōu)良的無醇單晶硅腐蝕液，制備出優(yōu)質(zhì)均勻絨面。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種新型復(fù)配單晶硅表面制絨腐蝕液，該腐蝕液適用于單晶硅表面制絨。本專利技術(shù)技術(shù)方案是：將單晶硅片放置于85～95℃的含有1.8～2.2％的氫氧化鈉、0.3～0.4％的碳酸鈉、1.1～1.3‰的聚丙烯酸鈉、0.01～0.02‰的海藻酸鈉和2.5～3.2％的硅酸鈉的水溶液中腐蝕8～12min即可得到具絨太陽能電池用單晶硅片。本專利技術(shù)以氫氧化鈉、碳酸鈉和硅酸鈉的水溶液為緩沖堿性腐蝕液溶液，以聚丙烯酸鈉和海藻酸鈉為表面活性劑進行單晶硅表面制絨。該腐蝕液制絨后的單晶硅具有腐蝕速度快、不含醇等有機溶劑和制備出的具絨單晶硅反光率低等優(yōu)點。在腐蝕液中，氫氧化鈉含量為1.8～2.2％，碳酸鈉含量為0.3～0.4％，硅酸鈉含量為2.5～3.2％，該三種物質(zhì)的混合物構(gòu)成緩沖溶液，能夠延長腐蝕液工作時間，該配比為最佳配比，大于或小于該配比量時腐蝕的效果都會下降。在腐蝕液中聚丙烯酸鈉(MW：5100～15000)含量為1.1～1.3‰，海藻酸鈉含量為0.01～0.02‰，這兩種物質(zhì)作為表面活性劑，能夠改變水的表面張力，使生成的氫氣能盡快脫離硅表面而使得腐蝕均勻。大于或小于該用量都會導(dǎo)致表面張力的不同而使得腐蝕效果不好。該腐蝕液適用的反應(yīng)溫度為85～95℃，低于此溫度時，該反應(yīng)速度較慢。高于此溫度則會使硅片表面腐蝕不均勻，實驗表明該溫度為最佳腐蝕溫度。本專利技術(shù)的優(yōu)點和效果在于：1.本專利技術(shù)不需要添加醇類或其他有機類物質(zhì)，對環(huán)境友好。2.本專利技術(shù)所用的原料都是廉價易得工業(yè)原料，成本較低。3.本專利技術(shù)腐蝕時間短。4.本專利技術(shù)溫度適中。附圖說明圖1是單晶硅片經(jīng)腐蝕液處理后放大5000倍SEM圖像。圖2是單晶硅片經(jīng)腐蝕液處理后放大1000倍SEM圖圖3是腐蝕液處理后硅片的反射率圖。具體實施方式將單晶硅片放置于85～95℃的含有1.8～2.2％的氫氧化鈉、0.3～0.4％的碳酸鈉、1.1～1.3‰的聚丙烯酸鈉(MW：5100～15000)、0.01～0.02‰的海藻酸鈉和2.5～3.2％的硅酸鈉的水溶液中腐蝕8～12min即可得到具絨太陽能電池用單晶硅片。上述制得的具絨太陽能電池用單晶硅片表面形貌見圖1、2，反射率見圖3。圖1和圖2分別為放大五千倍和一千倍的SEM圖像，可以看出所得到的金字塔結(jié)構(gòu)大小比較均勻并且金字塔分布致密。從圖3的反射率圖可以看出在600-1000nm波段內(nèi)，反射率一直保持在11％以下，其中在900nm左右達到最低值9.3％。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種利用新型復(fù)配單晶硅制絨腐蝕液制備具絨單晶硅方法，其特征在于：將單晶硅片放置于85～95℃的含有1.8～2.2％的氫氧化鈉、0.3～0.4％的碳酸鈉、1.1～1.3‰的聚丙烯酸鈉、0.01～0.02‰的海藻酸鈉和2.5～3.2％的硅酸鈉的水溶液中腐蝕8～12min即可得到具絨太陽能電池用單晶硅片。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用新型復(fù)配單晶硅制絨腐蝕液制備具絨單晶硅方法，其特征在于：將單晶硅片放置于85～95℃的含有1.8～2.2％的氫氧化鈉、0.3～0.4％的碳酸鈉、1.1～1.3‰的聚丙烯酸鈉、0.01～0.02‰的海藻酸鈉和...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：景崤壁，袁丹丹，俞磊，
申請(專利權(quán))人：揚州大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32