CN107245761A - 金刚线多晶硅片制绒辅助剂及其应用 - Google Patents

金刚线多晶硅片制绒辅助剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于金刚线多晶硅片制绒的制绒辅助剂。本发明还提供一种用于金刚线多晶硅片制绒的制绒液，其含有酸溶液和上述金刚线多晶硅片制绒辅助剂。本发明还提供一种金刚线多晶硅片的制绒方法，利用上述制绒液对金刚线多晶硅片进行表面制绒。本发明金刚线多晶硅片制绒辅助剂影响制绒反应过程，提升出绒率，减小线痕和非线痕区域的绒面差异，有效改善金刚线多晶硅片的外观，大大减弱硅片表面反光和线痕，同时可以降低反射率，提高电池效率，与砂浆片效率持平或更高，从而解决金刚线多晶硅片的应用问题。

Description

金刚线多晶硅片制绒辅助剂及其应用
技术领域
本发明涉及金刚线多晶硅片制绒辅助剂及其应用，属于多晶硅片制绒技术领域。
背景技术
金刚线切割多晶硅片由于切割成本较砂浆片低0.3～0.7元，因而市场上急迫想将砂浆多晶片切换为金刚线多晶片。但是，金刚线多晶硅片的制绒是个大难题。由于金刚线多晶硅片切割的损伤层较浅，线痕区和非线痕区差异大，采用常规酸制绒后硅片表面反光和线痕严重，出绒率低，并且反射率较高，因而制成电池片后效率较低，外观也无法通过。而其他方法诸如等离子干法刻蚀（RIE）、金属诱导湿法黑硅(MCCE)、机械损伤等可以解决金刚线片的外观和效率问题，但是都有着制程成本高、工艺复杂、需要更换设备的问题。
基于以上问题，如果可以通过在酸溶液中直接加入制绒辅助剂来解决金刚线多晶硅片外观和效率等问题，不仅最为简便，而且增加成本最低，这对多晶电池的发展有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金刚线多晶硅片制绒辅助剂及其应用，该制绒辅助剂应用于金刚线多晶硅片的绒面制作，可以得到出绒率高且反光和线痕不明显的硅片，有效改善金刚线多晶硅片外观，同时降低反射率；该金刚线多晶硅片制绒辅助剂影响制绒反应过程，减小线痕和非线痕区域的反应差异，可以有效改善硅片外观，有效降低反射率，提高电池效率，从而解决金刚线多晶硅片的应用问题。
为实现上述目的，本发明提供一种金刚线多晶硅片制绒辅助剂，按质量百分比计由以下组分组成：聚丙烯酸：0.5%～2%，月桂醇聚氧乙烯醚：0.1%～0.5%，柠檬酸铵：1%～3%，余量为水。
优选的，所述水为去离子水。
本发明还提供一种用于金刚线多晶硅片制绒的制绒液，其含有酸溶液和上述金刚线多晶硅片制绒辅助剂，所述金刚线多晶硅片制绒辅助剂与酸溶液的质量比为0.1～2:100；所述酸溶液中配入了5%～15%的HF水溶液和20%～60%的HNO3水溶液；所述HF水溶液中含有49%的HF，所述HNO3水溶液中含有69%的HNO3；其中，所述百分比为质量百分比。
本发明还提供一种金刚线多晶硅片的制绒方法，利用上述制绒液对金刚线多晶硅片进行表面制绒。
优选的，所述表面制绒的制绒温度为5～30℃，制绒时间为20～150s。
上述金刚线多晶硅片的制绒方法的具体步骤包括：
1）配制制绒辅助剂：将质量百分比为0.5%～2%的聚丙烯酸、0.1%～0.5%的月桂醇聚氧乙烯醚、1%～3%的柠檬酸铵加入到余量的水中，混合均匀配成制绒辅助剂；
2）配制制绒液：将步骤1）制成的制绒辅助剂加到酸溶液中，混合均匀配成制绒液；所述制绒辅助剂与酸溶液的质量比为0.1～2:100；所述酸溶液中配入了5%～15%的HF水溶液和20%～60%的HNO3水溶液；所述HF水溶液中含有49%的HF，所述HNO3水溶液中含有69%的HNO3；其中，所述百分比为质量百分比；
3）将金刚线多晶硅片浸入步骤2）制得的制绒液中进行表面制绒，制绒温度为5～30℃，制绒时间为20～150s。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种金刚线多晶硅片制绒辅助剂及其应用，该制绒辅助剂应用于金刚线多晶硅片的绒面制作，可控制酸对线痕区和非线痕区的腐蚀速度，减小两者之间的绒面差异，可以得到反光和线痕不明显的硅片，有效改善硅片外观，得到更符合市场对电池外观要求的硅片，减少了氮化硅镀膜后产生的色差比例，避免了组件层压后出现的亮晶格问题，大大提升了电池的合格率；同时能够降低硅片表面的反射率，提高电池的转换效率，从而提升组件的发电功率。
附图说明
图1是未添加本发明制绒辅助剂制绒后金刚线多晶硅片表面绒面的光学显微镜图；
图2是本发明实施例3的金刚线多晶硅片表面绒面的光学显微镜图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
应用本发明金刚线多晶硅片制绒辅助剂的制绒工艺，采取如下工艺步骤：
1）配制制绒辅助剂：以去离子水为溶剂，将0.5g的聚丙烯酸、0.1g的月桂醇聚氧乙烯醚、1g的柠檬酸铵溶解于去离子水中，得到100g制绒辅助剂；
2）配制制绒液：将5kg的HF水溶液( HF水溶液中HF的质量百分含量为49% )和20kg的HNO3水溶液( HNO3水溶液中HNO3的质量百分含量为69% )溶于去离子水中，得到100kg酸溶液；然后在该酸溶液中加入步骤1）制成的100g制绒辅助剂，得到制绒液；
3）制绒：将金刚线多晶硅电池片浸入制绒液中进行表面制绒，制绒温度为5℃，制绒时间为150s。
实施例2：
应用本发明金刚线多晶硅片制绒辅助剂的制绒工艺，采取如下工艺步骤：
1）配制制绒辅助剂：以去离子水为溶剂，将40g的聚丙烯酸、10g的月桂醇聚氧乙烯醚、60g的柠檬酸铵溶解于去离子水中，得到2kg制绒辅助剂；
2）配制制绒液：将15kg的HF水溶液( HF水溶液中HF的质量百分含量为49% )和60kg的HNO3水溶液( HNO3水溶液中HNO3的质量百分含量为69% )溶于去离子水中，得到100kg酸溶液；然后在该酸溶液中加入步骤1）制成的2kg制绒辅助剂，得到制绒液；
3）制绒：将金刚线多晶硅电池片浸入制绒液中进行表面制绒，制绒温度为30℃，制绒时间为20s。
实施例3：
应用本发明金刚线多晶硅片制绒辅助剂的制绒工艺，采取如下工艺步骤：
1）配制制绒辅助剂：以去离子水为溶剂，将10g的聚丙烯酸、3g的月桂醇聚氧乙烯醚、20g的柠檬酸铵溶解于去离子水中，得到1kg制绒辅助剂；
2）配制制绒液：将10kg的HF水溶液( HF水溶液中HF的质量百分含量为49% )和40kg的HNO3水溶液( HNO3水溶液中HNO3的质量百分含量为69% )溶于去离子水中，得到100kg酸溶液；然后在该酸溶液中加入步骤1）制成的1kg制绒辅助剂，得到制绒液；
3）制绒：将金刚线多晶硅电池片浸入制绒液中进行表面制绒，制绒温度为25℃，制绒时间为60s。
图1是未添加本发明制绒辅助剂制绒后金刚线多晶硅片表面绒面的光学显微镜图；图2是本发明实施例3的金刚线多晶硅片表面绒面的光学显微镜图。对比图1和图2，可见本发明制绒后，金刚线多晶硅片表面线痕区和非线痕区的绒面差异减小，可以得到反光和线痕不明显的硅片。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.金刚线多晶硅片制绒辅助剂，其特征在于，按质量百分比计由以下组分组成：聚丙烯酸：0.5%～2%，月桂醇聚氧乙烯醚：0.1%～0.5%，柠檬酸铵：1%～3%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的金刚线多晶硅片制绒辅助剂，其特征在于，所述水为去离子水。
3.用于金刚线多晶硅片制绒的制绒液，其特征在于，其含有酸溶液，以及权利要求1-2中任意一项的金刚线多晶硅片制绒辅助剂，所述金刚线多晶硅片制绒辅助剂与酸溶液的质量比为0.1～2:100；所述酸溶液中配入了5%～15%的HF水溶液和20%～60%的HNO3水溶液；所述HF水溶液中含有49%的HF，所述HNO3水溶液中含有69%的HNO3；其中，所述百分比为质量百分比。
4.金刚线多晶硅片的制绒方法，其特征在于，利用权利要求3所述的制绒液对金刚线多晶硅片进行表面制绒。
5.根据权利要求4所述金刚线多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述表面制绒的制绒温度为5～30℃，制绒时间为20～150s。
6.根据权利要求5所述金刚线多晶硅片的制绒方法，其特征在于，其具体步骤包括：
1）配制制绒辅助剂：将质量百分比为0.5%～2%的聚丙烯酸、0.1%～0.5%的月桂醇聚氧乙烯醚、1%～3%的柠檬酸铵加入到余量的水中，混合均匀配成制绒辅助剂；
2）配制制绒液：将步骤1）制成的制绒辅助剂加到酸溶液中，混合均匀配成制绒液；所述制绒辅助剂与酸溶液的质量比为0.1～2:100；所述酸溶液中配入了5%～15%的HF水溶液和20%～60%的HNO3水溶液；所述HF水溶液中含有49%的HF，所述HNO3水溶液中含有69%的HNO3；其中，所述百分比为质量百分比；
3）将金刚线多晶硅片浸入步骤2）制得的制绒液中进行表面制绒，制绒温度为5～30℃，制绒时间为20～150s。
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