專利名稱：?jiǎn)尉Ч杵步q工藝液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單晶硅片植絨工藝液及其制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界硅基太陽(yáng)能電池按材料區(qū)分可分為兩大陣營(yíng)即多晶和單晶太陽(yáng)能電池。 絨面制程是太陽(yáng)能電池制程中的第一道工藝，也是一道極為關(guān)鍵的工藝制程。一般而言對(duì)于太陽(yáng)能電池的硅基材料的反射率為30-35%，意即100%的太陽(yáng)能光投射到硅基表面，有約30-35%的太陽(yáng)能光被反射，而不能有效利用這部分太陽(yáng)光的能量。絨面工藝的主要作用就在于將硅基材料的反射率降到最低，以求最大范圍的利用太陽(yáng)光給我們提供的能量。目前絨面工藝按硅基材料可分為酸制程和堿制程。對(duì)于單晶硅硅基材料而言，主流的傳統(tǒng)絨面工藝為堿制程，其內(nèi)容為先利用高濃度的氫氧化鉀或氫氧化鈉20%的水溶液進(jìn)行去除由于切割過(guò)程中留下的切割痕跡或稱為損傷層，一般需去除5-10 μ m左右厚度的硅材料， 然后再利用氫氧化鉀或氫氧化鈉、乙丙醇與硅酸鈉的混合水溶液在80°C的溫度下刻蝕而成在微觀下觀察得到的密集金字塔。其反射率將降至14%左右。但是傳統(tǒng)的堿絨面制程的最大缺陷在于由于大量使用乙丙醇，而其低沸點(diǎn)和易揮發(fā)的化學(xué)特性造成了絨面制程批次間的不穩(wěn)定，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)大量的花斑片，并嚴(yán)重影響電池片的外觀和發(fā)電效率。目前，太陽(yáng)能電池片行業(yè)絨面花斑，在一些大廠能被控制在2%左右，但對(duì)于那些小廠或工藝尚不夠成熟的廠家，花斑率一般在5-10%。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種單晶硅片植絨工藝液，該單晶硅片植絨工藝液可以保證各批次單晶硅片電池的植絨效果統(tǒng)一性并能夠減少絨面花斑的產(chǎn)生提高電池片的轉(zhuǎn)換能量的效率，本發(fā)明的另一個(gè)目的事提供一種制備所述單晶硅片植絨工藝液的方法。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種單晶硅片植絨工藝液，包括以下重量份配比的原料構(gòu)成工業(yè)純水62 86 份；電子級(jí)的氫氧化鉀、氫氧化鈉或二者的混合物5 15份；CP級(jí)的高基環(huán)類物料5 15 份；電子級(jí)的硅酸鈉、硅酸鉀或二者的混合物4 8份。所述的CP級(jí)的高基環(huán)類物料為丁酸、乙酸、戊酸或者庚酸。—種制備單晶硅片植絨工藝液的方法，包括以下步驟(1)將10 30份的工業(yè)純水以及5 15份電子級(jí)的氫氧化鉀、氫氧化鈉或二者的混合物加入反應(yīng)釜中，800-2500r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在15 30分鐘；(2)待氫氧化鉀或氫氧化鈉完全溶解后，按5 15份的比例逐量加入CP級(jí)的高基環(huán)類物料，800-3000r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；
C3)按4 8份的比例加入電子級(jí)的硅酸鈉、硅酸鉀或二者的混合物，800-2500r/ min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在 30 60分鐘；(4)最后加入32 76份的50°C 80°C熱純水，800-2500r/min攪拌，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(5)自然冷卻至30°C以下后，包裝。所述的步驟(》CP級(jí)的高基環(huán)類物料為丁酸、乙酸、戊酸或者庚酸。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是1、通過(guò)高基環(huán)類替代易揮發(fā)的乙丙醇，消除花斑的同時(shí)達(dá)到提高電池片轉(zhuǎn)換效率；2、降低了絨面生產(chǎn)的直接成本；3、傳統(tǒng)絨面工藝對(duì)設(shè)備的要求較高，絨面槽需配備鼓泡或槽內(nèi)循環(huán)裝置，并對(duì)這些輔助裝置的穩(wěn)定度要求極高，采用本發(fā)明的植絨液對(duì)設(shè)備的要求不高，達(dá)到不用任何的輔助裝置就能達(dá)到很好的絨面效果，且絨面的質(zhì)量穩(wěn)定度得到提高；4、傳統(tǒng)絨面工藝前，需進(jìn)行去損傷層工藝，然后進(jìn)行絨面工藝，二道工藝后硅片將被減薄30 μ m左右，而采用本發(fā)明的植絨液在絨面制程后硅片減薄量控制在20 μ m之內(nèi)，即解決了硅基片源薄化后工藝過(guò)程中的碎片率提升的困擾，又改善了薄片條件下的電池片彎曲程度；5、采用本發(fā)明的單晶硅片植絨液在植絨過(guò)程中的廢液產(chǎn)生量只相當(dāng)于傳統(tǒng)絨面制程的廢液的八分之一，大大降低了工藝廢液的處理量，從而節(jié)約了生產(chǎn)廠家處理廢液的人力、物力并且環(huán)保。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。具體實(shí)施例1 一種單晶硅片植絨工藝液，包括以下重量份配比的原料構(gòu)成工業(yè)純水62份；電子級(jí)的氫氧化鉀5份；丁酸5份；電子級(jí)的硅酸鈉4份。制備方法為(1)將10份的工業(yè)純水以及5份電子級(jí)的氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中，800-2500r/min 攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在15 30分鐘；(2)待氫氧化鉀完全溶解后，按5份的比例逐量加入丁酸，800-3000r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(3)按4份的比例加入電子級(jí)的硅酸鈉，800-2500r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(4)最后加入52份的50°C 80°C熱純水，800-2500r/min攪拌，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；
(5)自然冷卻至30°C以下后，包裝。具體實(shí)施例2 一種單晶硅片植絨工藝液，包括以下重量份配比的原料構(gòu)成工業(yè)純水86份；電子級(jí)的氫氧化鉀15份；乙酸15份；電子級(jí)的硅酸鈉8份。制備方法為(1)將30份的工業(yè)純水以及15份電子級(jí)的氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中，800_2500r/ min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在 15 30分鐘；(2)待氫氧化鉀完全溶解后，按15份的比例逐量加入乙酸，800-3000r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(3)按8份的比例加入電子級(jí)的硅酸鈉，800-2500r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(4)最后加入56份的50°C 80°C熱純水，800-2500r/min攪拌，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(5)自然冷卻至30°C以下后，包裝。具體實(shí)施例3 一種單晶硅片植絨工藝液，包括以下重量份配比的原料構(gòu)成工業(yè)純水74份；電子級(jí)的氫氧化鉀10份；戊酸10份；電子級(jí)的硅酸鈉6份。制備方法為(1)將20份的工業(yè)純水以及10份電子級(jí)的氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中，800_2500r/ min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在 15 30分鐘；(2)待氫氧化鉀完全溶解后，按10份的比例逐量加入戊酸，800-3000r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(3)按6份的比例加入電子級(jí)的硅酸鈉，800-2500r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(4)最后加入M份的50°C 80°C熱純水，800-2500r/min攪拌，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(5)自然冷卻至30°C以下后，包裝。具體實(shí)施例4 一種單晶硅片植絨工藝液，包括以下重量份配比的原料構(gòu)成工業(yè)純水86份；電子級(jí)的氫氧化鈉15份；庚酸15份；電子級(jí)的硅酸鉀8份。制備方法為(1)將30份的工業(yè)純水以及15份電子級(jí)的氫氧化鈉加入反應(yīng)釜中，800_2500r/ min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在 15 30分鐘；(2)待氫氧化鈉完全溶解后，按15份的比例逐量加入庚酸，800-3000r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(3)按8份的比例加入電子級(jí)的硅酸鉀，800-2500r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(4)最后加入56份的50°C 80°C熱純水，800-2500r/min攪拌，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(5)自然冷卻至30°C以下后，包裝。具體實(shí)施例5 一種單晶硅片植絨工藝液，包括以下重量份配比的原料構(gòu)成工業(yè)純水62份；電子級(jí)的氫氧化鈉5份；丁酸5份；電子級(jí)的硅酸鉀4份。制備方法為(1)將10份的工業(yè)純水以及5份電子級(jí)的氫氧化鈉加入反應(yīng)釜中，800-2500r/min 攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在15 30分鐘；(2)待氫氧化鈉完全溶解后，按5份的比例逐量加入丁酸，800-3000r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(3)按4份的比例加入電子級(jí)的硅酸鉀，800-2500r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(4)最后加入52份的50°C 80°C熱純水，800-2500r/min攪拌，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(5)自然冷卻至30°C以下后，包裝。具體實(shí)施例6:一種單晶硅片植絨工藝液，包括以下重量份配比的原料構(gòu)成工業(yè)純水74份；電子級(jí)的氫氧化鈉與氫氧化鉀混合物15份；乙酸15份；電子級(jí)的硅酸鉀與硅酸鈉混合物6 份。制備方法為(1)將20份的工業(yè)純水以及15份電子級(jí)的氫氧化鈉與氫氧化鉀混合物加入反應(yīng)釜中，800-2500r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C， 攪拌時(shí)間控制在15 30分鐘；(2)待氫氧化鈉完全溶解后，按15份的比例逐量加入乙酸，800-3000r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(3)按6份的比例加入電子級(jí)的硅酸鉀與硅酸鈉混合物，800-2500r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C，攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(4)最后加入M份的50°C 80°C熱純水，800-2500r/min攪拌，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C 80°C攪拌時(shí)間控制在30 60分鐘；(5)自然冷卻至30°C以下后，包裝。本發(fā)明的單晶硅片植絨工藝液與傳統(tǒng)的植絨工藝液的對(duì)照表
技術(shù)參數(shù)本發(fā)明的植絨液傳統(tǒng)植絨液反射率sS 14%14-15%花片率0%2-5%工藝穩(wěn)定性控制另難工藝時(shí)間sS 20min30m in操作性簡(jiǎn)單較復(fù)雜對(duì)設(shè)備的要求低尚壽命指標(biāo)100克硅刻蝕量/kg12克硅刻蝕量/kg成本0. 11元1片0. 12-0. 13 元 / 片對(duì)高方租的適應(yīng)性強(qiáng)弱工藝廢水相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝的1/8里多對(duì)片源的適應(yīng)性強(qiáng)差
權(quán)利要求
1.一種單晶硅片植絨工藝液，其特征在于包括以下重量份配比的原料 工業(yè)純水62 86份；電子級(jí)的氫氧化鉀、氫氧化鈉或二者的混合物 5 15份； CP級(jí)的高基環(huán)類物料5 15份；電子級(jí)的硅酸鈉、硅酸鉀或二者的混合物4 8份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶硅片植絨工藝液，其特征在于所述的CP級(jí)的高基環(huán)類物料為丁酸、乙酸、戊酸或者庚酸。
3.一種制備權(quán)利要求1所述的單晶硅片植絨工藝液的方法，其特征在于包括以下步驟(1)將10 30份的工業(yè)純水以及5 15份電子級(jí)的氫氧化鉀、氫氧化鈉或二者的混合物加入反應(yīng)釜中，800-2500r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在 500C _80°C，攪拌時(shí)間控制在15-30分鐘；(2)待氫氧化鉀和/或氫氧化鈉完全溶解后，按5 15份的比例逐量加入CP級(jí)的高基環(huán)類物料，800-3000r/min攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在 500C _80°C，攪拌時(shí)間控制在30-60分鐘；(3)按4 8份的比例加入電子級(jí)的硅酸鈉、硅酸鉀或二者的混合物，800-2500r/min 攪拌促進(jìn)其溶解，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C -80°C，攪拌時(shí)間控制在30-60 分鐘；(4)最后加入剩余量的50°C 80°C的工業(yè)純水，800-2500r/min攪拌，并通過(guò)加熱隔套將溶液的溫度保持在50°C -80°C，攪拌時(shí)間控制在30-60分鐘；(5)自然冷卻至30°C以下后，包裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制備單晶硅片植絨工藝液的方法，其特征在于所述的步驟(2)CP級(jí)的高基環(huán)類物料為丁酸、乙酸、戊酸或者庚酸。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單晶硅片植絨工藝液及其制造方法。該單晶硅片植絨工藝液，包括以下重量份配比的原料工業(yè)純水62～86份，電子級(jí)的氫氧化鉀5～15份，CP級(jí)的高基環(huán)類物料5～15份，電子級(jí)的硅酸鈉4～8份。該單晶硅片植絨工藝液制造方法為將10～30份的工業(yè)純水以及5～15份電子級(jí)的氫氧化鉀或氫氧化鈉或二者的混合物加入反應(yīng)釜中，攪拌溶解；然后按5～15份的比例逐量加入CP級(jí)的高基環(huán)類物料，攪拌溶解；再按4～8份的比例加入電子級(jí)的硅酸鈉或者硅酸鉀或者二者的混合物，攪拌溶解；最后加入32～76份的50℃-80℃熱純水，攪拌；自然冷卻包裝。采用該技術(shù)方案的單晶硅片植絨工藝液，消除單晶硅片花斑的同時(shí)達(dá)到提高電池片轉(zhuǎn)換效率，降低了絨面生產(chǎn)的成本且絨面的質(zhì)量穩(wěn)定度得到提高。
文檔編號(hào)C30B33/10GK102154710SQ20101058041
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者曹向陽(yáng), 江彤 申請(qǐng)人:揚(yáng)州瀚源新材料科技有限公司