【技術實現步驟摘要】
本申請涉及單晶硅片制備，尤其涉及一種單晶硅制絨添加劑及其制備方法、單晶硅制絨方法、具有金字塔的硅片。
技術介紹
1、硅基光伏電池是太陽能電池主要技術，其中，晶硅絨面是決定反射率和性能的關鍵因素。在單晶硅太陽能電池的制備過程中，制絨是其核心工藝，在硅片表面形成類“金字塔”結構的絨面，形成陷光效應，增加光照射在硅片表面的反射次數，提高光的吸收率，降低硅片表面反射率，從而提升單晶硅太陽能電池的轉換效率。通常采用堿溶液對晶體硅在(100)和(111)晶面上的各向異性腐蝕特性，產生金字塔，利用各類單晶硅制絨助劑調控堿與硅的反應速率，控制微納結構，便于后續工藝的操作，以提升電池整體性能。
2、但是，目前的單晶硅制絨助劑存在表面金字塔較大、金字塔不均勻、制絨時間久或反射率難以有效降低等技術難題。
3、需要說明的是，上述內容并不必然是現有技術，也不用于限制本申請的專利保護范圍。
技術實現思路
1、本申請實施例提供一種單晶硅制絨添加劑及其制備方法、單晶硅制絨方法，以解決或緩解上面提出的技術問題。本申請技術方案中的單晶硅制絨添加劑能夠顯著降低硅片表面的反射率，提高太陽能電池的光電轉換效率。
2、第一方面，本申請實施例提供了一種單晶硅制絨添加劑，包括以質量百分比計的如下組分：絨面刻蝕劑0.01%-1.0%；絨面調節劑0.001-1.0%；絨面修飾劑0.01%-1.0%；表面活性劑0.01%-1.0%；以及去離子水余量；
3、其中，所述絨面刻蝕劑包括有機磺酸
4、可選地，所述有機磺酸鹽包括聚苯乙烯磺酸鈉、聚萘磺酸鈉、聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一種或多種。
5、可選地，所述有機磺酸鹽的分子量為5000-50000。
6、可選地，所述聚胺類高分子化合物包括聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺中的一種或兩種。
7、可選地，所述聚乙烯亞胺的分子量為300-1800，所述聚烯丙基胺的分子量為1000-3000。優選地，聚乙烯亞胺的分子量為500-1500，所述聚烯丙基胺的分子量為1500-2500。
8、可選地，所述親水性高分子聚合物包括聚丙烯酰胺、聚馬來酸酐中的一種或兩種。
9、可選地，所述聚丙烯酰胺的分子量為1000-10000；所述聚馬來酸酐的分子量1000-5000。優選地，聚丙烯酰胺的分子量為3000-8000；所述聚馬來酸酐的分子量2000-4000。
10、可選地，所述羧酸鈉鹽為海藻酸鈉、月桂酸鈉、硬脂酸鈉中的一種或幾種。
11、可選地，所述絨面刻蝕劑與所述絨面調節劑的質量比為1:1-5:1。
12、第二方面，本申請實施例提供了一種單晶硅制絨添加劑的制備方法，包括：將以質量百分比計的絨面刻蝕劑0.01%-1.0%、絨面調節劑0.001-1.0%、絨面修飾劑0.01%-1.0%和表面活性劑0.01%-1.0%加入到余量去離子水中；
13、其中，所述絨面刻蝕劑包括有機磺酸鹽，所述絨面調節劑包括聚胺類高分子化合物，所述絨面修飾劑包括高分子聚合物，所述表面活性劑包括羧酸鈉鹽。
14、第三方面，本申請實施例提供了一種單晶硅制絨方法，包括：
15、制備上述任一項實施例所述的單晶硅制絨添加劑；
16、將所述單晶硅制絨添加劑與堿溶液混合均勻，得到單晶硅制絨刻蝕液；其中，所述單晶硅制絨添加劑中的非水組分與所述堿溶液中的非水組分的質量比為0.0001%-0.8%；
17、將待處理的硅片浸入所述單晶硅制絨刻蝕液中，在75-78℃下反應300-600s，得到具有金字塔的硅片。
18、第四方面，本申請實施例提供了一種具有金字塔的硅片，所述具有金字塔的硅片利用上述任一項實施例的單晶硅制絨添加劑制備而成，或采用上述實施例所述的單晶硅制絨方法制備而成。
19、可選地，所述金字塔的塔底尺寸為1-2μm，金字塔的高度為1.5-2μm。
20、可選地，所述具有金字塔的硅片的反射率為9.5-10.8%。
21、本申請實施例采用上述技術方案可以包括如下優勢：
22、本申請實施例的單晶硅制絨添加劑通過多種組分（絨面刻蝕劑、絨面調節劑、絨面修飾劑、表面活性劑）的協同作用，在硅片表面形成均勻、密集的金字塔結構，實現了絨面結構的優化、制絨質量的提升，能夠顯著降低硅片表面的反射率，提高太陽能電池的光電轉換效率。
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1.一種單晶硅制絨添加劑，其特征在于，包括以質量百分比計的如下組分：絨面刻蝕劑0.01%-1.0%；絨面調節劑0.001-1.0%；絨面修飾劑0.01%-1.0%；表面活性劑0.01%-1.0%；以及去離子水余量；
2.根據權利要求1所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述有機磺酸鹽包括聚苯乙烯磺酸鈉、聚萘磺酸鈉、聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述有機磺酸鹽的分子量為5000-50000。
4.根據權利要求1所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述聚胺類高分子化合物包括聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺中的一種或兩種。
5.根據權利要求4所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述聚乙烯亞胺的分子量為300-1800，所述聚烯丙基胺的分子量為1000-3000。優選地，聚乙烯亞胺的分子量為500-1500，所述聚烯丙基胺的分子量為1500-2500。
6.根據權利要求1所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述親水性高分子聚合物包括聚丙烯酰胺、聚馬來酸酐中的一種或兩種
7.根據權利要求6所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量為1000-10000；所述聚馬來酸酐的分子量1000-5000。優選地，聚丙烯酰胺的分子量為3000-8000；所述聚馬來酸酐的分子量2000-4000。
8.根據權利要求1所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述羧酸鈉鹽為海藻酸鈉、月桂酸鈉、硬脂酸鈉中的一種或幾種。
9.根據權利要求1所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述絨面刻蝕劑與所述絨面調節劑的質量比為1:1-5:1。
10.一種單晶硅制絨添加劑的制備方法，其特征在于，包括：將以質量百分比計的絨面刻蝕劑0.01%-1.0%、絨面調節劑0.001-1.0%、絨面修飾劑0.01%-1.0%和表面活性劑0.01%-1.0%加入到余量去離子水中；
11.一種單晶硅制絨方法，其特征在于，包括：
12.一種具有金字塔的硅片，其特征在于，所述具有金字塔的硅片利用如權利要求1至9任一項所述的單晶硅制絨添加劑制備而成，或采用如權利要求11所述的單晶硅制絨方法制備而成。
13.根據權利要求12所述的具有金字塔的硅片，其特征在于，所述金字塔的塔底尺寸為1-2μm，金字塔的高度為1.5-2μm。
14.根據權利要求12所述的具有金字塔的硅片，其特征在于，所述具有金字塔的硅片的反射率為9.5-10.8%。
...【技術特征摘要】
1.一種單晶硅制絨添加劑，其特征在于，包括以質量百分比計的如下組分：絨面刻蝕劑0.01%-1.0%；絨面調節劑0.001-1.0%；絨面修飾劑0.01%-1.0%；表面活性劑0.01%-1.0%；以及去離子水余量；
2.根據權利要求1所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述有機磺酸鹽包括聚苯乙烯磺酸鈉、聚萘磺酸鈉、聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述有機磺酸鹽的分子量為5000-50000。
4.根據權利要求1所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述聚胺類高分子化合物包括聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺中的一種或兩種。
5.根據權利要求4所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述聚乙烯亞胺的分子量為300-1800，所述聚烯丙基胺的分子量為1000-3000。優選地，聚乙烯亞胺的分子量為500-1500，所述聚烯丙基胺的分子量為1500-2500。
6.根據權利要求1所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述親水性高分子聚合物包括聚丙烯酰胺、聚馬來酸酐中的一種或兩種。
7.根據權利要求6所述的單晶硅制絨添加劑，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量為1000-10000；所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王婕，
申請(專利權)人：天合光能股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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