一种具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂及其使用方法与流程

专利2026-07-14  4


本发明涉及硅片抛光,尤其涉及一种具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂及其使用方法。


背景技术:

1、目前,硅片抛光工艺是太阳能高效电池制造工艺中至关重要的一步,抛光后的硅片表面更加平整光滑甚至达到镜面效果,可以加强对透射光的反射,减小透光率,另一方面还可以有效提高背钝化镀膜的均匀性,提高钝化效果,从而有效提升成品电池的电性能及el良率。

2、目前,硅片的抛光主要包括酸抛和碱抛两种方式。酸抛使用大量的硝酸和氢氟酸,成本高且环保压力大。碱抛技术则可以有效解决酸抛的成本和环保问题,但是碱抛还存在抛光效果不佳的问题,尤其是由于抛光液中的液体流动会对硅片的抛光造成一定的影响,导致硅片不同位置抛光程度不均一,工艺不稳定,容易在硅片表面出现凹坑、波纹、色斑、橘皮涡旋、雾或者电阻率条纹等缺陷。为了改善上述碱抛问题,在碱抛处理过程中通常需要添加碱抛添加剂,市面上的碱抛添加剂或多或少存在稳定性较差,平整度不好,反射率低,抛光效果有待进一步改善,电池片的光电转换效率有待进一步提高等技术问题。

3、为了解决上述问题,授权公告号为cn114032035b的中国发明专利公开了一种硅片碱抛光用添加剂,其各组分的含量为:0.5~2质量份明胶、1~2质量份丙烯酰胺、0.5~2质量份季铵盐、1~3质量份对氨基水杨酸钠、4~5质量份硫氰酸铵、3~4质量份烷基糖苷、0.1~0.3质量份苯甲酸钠、81.7~89.9质量份水。在硅片碱抛光的抛光液中添加该发明的添加剂,能改变硅片背面平整度,能使碱抛光后硅片背面形成相对粗糙的小尺寸塔基状结构。然而,该碱抛添加剂的抛光效果和反射率仍然有待进一步提高。

4、因此,开发一种对硅片进行表面抛光时,加入到碱性溶液中,抛光效果显著,稳定性足,硅片平整度佳,反射率高的硅片碱抛添加剂及其使用方法符合市场需求,具有广泛的市场价值和应用前景,对促进硅片碱抛领域的发展具有非常重要的意义。


技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种对硅片进行表面抛光时,加入到碱性溶液中,抛光效果显著,稳定性足,硅片平整度佳,反射率高的具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂及其使用方法。

2、为达到以上目的,本发明提供一种具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂,包括按质量百分比计算的以下组分:0.1wt%-1.2wt%的抛光成分、1wt%-2wt%的两性有机离子盐、0.1wt%-1wt%的表面活性剂、0.05wt%-0.2wt%的重氮烷基脲、0.01wt%-0.1wt%的腺苷、0.05wt%-0.15wt%的1,3-双((三羟甲基)甲基氨基)丙烷、0.01wt%-0.08wt%的n-[(4-甲基-1h-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、0.05wt%-0.1wt%的三氯蔗糖、0.01wt%-0.1wt%的水溶性聚苯硫醚,余量为去离子水。

3、优选的,所述抛光成分为乙基香兰素、香草素、异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。

4、优选的,所述两性有机离子盐为羟基丙烷磺酸吡啶盐、1-苄基吡啶-3-羧酸盐、甜菜碱中的至少一种。

5、优选的,所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、十二烷醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十二烷基磺基甜菜碱中的至少一种。

6、优选的,所述水溶性聚苯硫醚的来源无特殊要求,在本发明的一个实施例中,所述水溶性聚苯硫醚是按授权公告号为cn101885843b中实施例1的方法制成。

7、本发明的另一个目的,在于提供一种所述具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂的制备方法,包括如下步骤:将各组分按重量百分比混合均匀后,静置直至泡沫完全消失,过滤即得具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂。

8、本发明的再一个目的,在于提供一种所述具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂的使用方法,包括如下步骤:

9、步骤s1、将碱抛添加剂加入到碱液中,混合均匀后配成碱抛液;

10、步骤s2、利用碱抛液对硅片进行抛光处理。

11、优选的,步骤s1中所述碱抛添加剂、碱液的质量比为(0.4-2.2):100。

12、优选的,步骤s1中所述碱液为碱的水溶液,其质量百分浓度为2-5%。

13、优选的,所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。

14、优选的,步骤s2中所述抛光处理的温度为60-80℃,时间为2-6min。

15、由于上述技术方案的运用,本发明具有以下有益效果:

16、(1)本发明公开的具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂的使用方法,工艺简单,操作方便,对环境影响小,劳动强度低,对设备依赖性低,耗能少,抛光效率高,具有较高的推广应用价值。

17、(2)本发明公开的具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂,包括按质量百分比计算的以下组分:0.1wt%-1.2wt%的抛光成分、1wt%-2wt%的两性有机离子盐、0.1wt%-1wt%的表面活性剂、0.05wt%-0.2wt%的重氮烷基脲、0.01wt%-0.1wt%的腺苷、0.05wt%-0.15wt%的1,3-双((三羟甲基)甲基氨基)丙烷、0.01wt%-0.08wt%的n-[(4-甲基-1h-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、0.05wt%-0.1wt%的三氯蔗糖、0.01wt%-0.1wt%的水溶性聚苯硫醚,余量为去离子水。通过各组分之间的相互配合,共同作用,使得制成的添加剂加入到碱性溶液中,对硅片进行表面抛光时,抛光效果显著,稳定性足,硅片平整度佳,反射率高。

18、(3)本发明公开的具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂,通过组分及其用量配比的合理选取,能有效保护硅片非抛光面不被腐蚀,实现了抛光面腐蚀量可控,腐蚀后金字塔塔基尺寸小,呈云朵状,结构可控;腐蚀后抛光表面均匀度和平整度高。

19、(4)本发明公开的具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂,通过组分的合理选取,使得其无毒性、无腐蚀性、无刺激性,对人体和环境无危害,抛光效果好,重复性佳。



技术特征:

1.一种具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂,其特征在于,包括按质量百分比计算的以下组分:0.1wt%-1.2wt%的抛光成分、1wt%-2wt%的两性有机离子盐、0.1wt%-1wt%的表面活性剂、0.05wt%-0.2wt%的重氮烷基脲、0.01wt%-0.1wt%的腺苷、0.05wt%-0.15wt%的1,3-双((三羟甲基)甲基氨基)丙烷、0.01wt%-0.08wt%的n-[(4-甲基-1h-苯并三唑-1-基)甲基]二乙醇胺、0.05wt%-0.1wt%的三氯蔗糖、0.01wt%-0.1wt%的水溶性聚苯硫醚,余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂,其特征在于,所述抛光成分为乙基香兰素、香草素、异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂,其特征在于,所述两性有机离子盐为羟基丙烷磺酸吡啶盐、1-苄基吡啶-3-羧酸盐、甜菜碱中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂,其特征在于,所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、十二烷醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十二烷基磺基甜菜碱中的至少一种。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量百分比混合均匀后,静置直至泡沫完全消失,过滤即得具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂。

6.一种根据权利要求1-4任一项所述具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:

7.根据权利要求6所述具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂的使用方法,其特征在于,步骤s1中所述碱抛添加剂、碱液的质量比为(0.4-2.2):100。

8.根据权利要求6所述具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂的使用方法,其特征在于,步骤s1中所述碱液为碱的水溶液,其质量百分浓度为2-5%。

9.根据权利要求8所述具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂的使用方法,其特征在于,所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。

10.根据权利要求6所述具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂的使用方法,其特征在于,步骤s2中所述抛光处理的温度为60-80℃,时间为2-6min。


技术总结
一种具有云朵状塔基硅片碱抛添加剂及其使用方法,涉及硅片抛光技术领域,包括以下组分:0.1wt%‑1.2wt%的抛光成分、1wt%‑2wt%的两性有机离子盐、0.1wt%‑1wt%的表面活性剂、0.05wt%‑0.2wt%的重氮烷基脲、0.01wt%‑0.1wt%的腺苷、0.05wt%‑0.15wt%的1,3‑双((三羟甲基)甲基氨基)丙烷、0.01wt%‑0.08wt%的N‑[(4‑甲基‑1H‑苯并三唑‑1‑基)甲基]二乙醇胺、0.05wt%‑0.1wt%的三氯蔗糖、0.01wt%‑0.1wt%的水溶性聚苯硫醚,余量为去离子水。该添加剂抛光效果显著,稳定性足,硅片平整度佳,反射率高。

技术研发人员:吴家阳,曾忠,韩军,李斯良,丁雁鸿
受保护的技术使用者:嘉兴市小辰光伏科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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