专利名称：一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐和苛性碱的混合溶液的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳电池制备的技术领域，特别是单晶硅太阳电池的 生产技术中绒面的制备，具体涉及一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸 盐和苛性碱的混合溶液。
技术背景-
提高太阳电池吸收太阳光的能力是提高其光电转换效率的一个 重要手段。而制备绒面是减小单晶硅片表面的光反射，增加光吸收的 主要手段之一。单晶硅绒面降低表面光反射的机理可以表述如下。单 晶硅片在腐蚀液中表现出的各向异性腐蚀，即(100)面和(111)面 的腐蚀速率不同，而在表面上形成许多微小的金字塔，使得在不同角 度下，硅片表面的光反射情况不同，即形成绒面。入射到硅片表面的 某个金字塔上的光线被反射到邻里的金字塔上，从而增加光线的入射 次数，减小硅片表面的光反射。目前，单晶硅太阳电池生产中，通常 采用碱腐蚀的方法来制备绒面。所采用的碱腐蚀液为硅酸盐(硅酸钠 或硅酸钾)、苛性碱(氢氧化钠或氢氧化钾)、和异丙醇的混合液。 常规的单晶硅制绒腐蚀液中，由于硅酸盐的水溶性较差，容易造成溶 液的不均匀，且硅酸盐容易附着在硅片表面，这使得利用这种硅酸盐 和苛性碱的混合液来制备单晶硅绒面时，不仅容易造成绒面金字塔的 大小不均匀、难以控制，而且容易造成色差片(花片)。金字塔大小的 不均匀常常导致单晶硅太阳电池电学性能的波动，而色差片的存在则 严重影响电池的外观，进而影响其市场销售。正因为如此，单晶硅太 阳电池厂家常常被绒面的制作困扰， 一直希望能够找到一种溶液来制备出金字塔大小均匀、硅片表面一致、无色差的单晶硅绒面。 发明内容-
本发明的目的是提供一种用于单晶硅絨面制备的正磷酸盐和苛 性碱的混合溶液，它能解决现有的单晶硅制絨腐蚀液所导致的金字塔 大小不均匀、硅片表面存在色差等缺点。它通过利用正磷酸盐来代替 硅酸盐而获得了不同的单晶硅制绒腐蚀液，经实践证明，它可以制备 出大小更为均匀、表面更为一致的绒面单晶硅片。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案 它的配方由以下部分组成正磷酸盐、苛性碱和异丙醇；它的制备方 法为将上述组成部分按照一定的浓度比溶解于去离子水之中，而获 得单晶硅制绒腐蚀溶液，将该腐蚀溶液加热至70-90。C之间，然后将 经过切割后、无绒面的单晶硅片放入溶液中进行腐蚀，腐蚀时间为 15-40分钟之间，通过优化上述化学试剂的浓度配比、腐蚀温度和反 应时间从而获得大小均匀、表面一致的绒面单晶硅片；面积为125mm X125mm的单晶硅片在经过上述混合液腐蚀制绒后，每片的减薄量(制 绒前后的质量差)在0. 2-1. 0g之间。
所述的正磷酸盐为正磷酸钠(Na3P04)或正磷酸钾(K3P04)。 所述的苛性碱为氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(K0H)。 所述的正磷酸盐的浓度在0. l-5wty。之间；苛性碱的浓度在 0. 5-5wt。/。之间；异丙醇的浓度在2-8wt。/。之间。
当本发明应用于连续的、大规模工业化生产时，每一批硅片反应
后，在对下一批硅片进行制绒前，需要补充一定量的苛性碱，其量为 每硅片补充0.4 — 0.8g;正磷酸盐不需要补充；而异丙醇的补充量要 视其挥发情况而定，其量为每硅片补充1—6mL之间。 本发明适用于P型单晶硅片，也适用于N型单晶硅片。采用本发明的腐蚀溶液进行单晶硅绒面的制备，不仅反应容易控 制，制备出的绒面金字塔均匀性好、硅片表面一致性好，而且采用本 发明的腐蚀溶液来制备单晶硅绒面，具有低成本、易操作的特点，可 以应用于大规模工业化生产，具有较好的实用价值。
图1为本发明的具体实施方式
所得到的单晶硅绒面的扫描电子 显微镜图像。
具体实施例方式参照图1，本具体实施方式
采用以下技术方案将210g正磷酸钠(Na3P0》，240g氢氧化钠(NaOH) ， 1500mL异丙醇加入到30L去离子 水中，充分搅拌，均匀混合，并加入至80°C。然后将经过切割后、 无绒面的、面积为125mmX125mm的单晶硅片放入溶液中进行腐蚀， 腐蚀时间为25分钟，腐蚀前后的每片单晶硅片的质量差(减薄量)为 0.5g左右。所得的绒面金字塔大小均匀，硅片表面一致。以每50片硅片为一批，加入到上述溶液中进行腐蚀制绒，在每 批硅片腐蚀结束后，对下一批硅片进行腐蚀制绒前，需要往腐蚀液中 补充25g的氢氧化钠和200mL的异丙醇。本实施例中，连续腐蚀了 16批硅片，均可以得到上述大小均匀、表面一致的绒面硅片。这说 明本发明的腐蚀液可以应用于连续的、大规模工业化生产。本具体实施方式
具有以下有益效果-1、 采用本具体实施方式
所制备的单晶硅绒面，相比常规制绒溶 液所得的绒面，金字塔大小更为均匀、硅片表面更为一致。2、 本具体实施方式
利用正磷酸盐来代替常规单晶硅制绒腐蚀液 中的硅酸盐。由于正磷酸盐具有比硅酸盐更好的水溶性，因而，在制 备单晶硅绒面时，反应更容易控制，制备出的金字塔大小更均匀，硅片表面更为一致，从而改进了常规的单晶硅制绒腐蚀液造成的金字塔 大小不均匀、硅片表面存在色差等缺点。3、 由于正磷酸盐具有较好的清洗效果，所以，利用本具体实施 方式的溶液制备单晶硅绒面时，可以相比常规的制绒腐蚀液，获得更 为洁净的硅片表面。4、 采用本具体实施方式
的腐蚀溶液来制备单晶硅绒面，具有低 成本、易操作的特点，可以应用于大规模工业化生产，具有较好的实 用价值。5、 本具体实施方式
可以直接应用于传统的单晶硅太阳电池生产 线上，不需要添加任何额外的生产设备。
权利要求
1、一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐和苛性碱的混合溶液，其特征在于它的配方由以下部分组成正磷酸盐、苛性碱和异丙醇。
2、 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐 和苛性碱的混合溶液，其特征在于它的制备方法为将上述组成部分 按照一定的浓度比溶解于去离子水之中，而获得单晶硅制绒腐蚀溶 液，将该腐蚀溶液加热至70-9(TC之间，然后将经过切割后、无绒面的单晶硅片放入溶液中进行腐蚀，腐蚀时间为15-40分钟之间，通过 优化上述化学试剂的浓度配比、腐蚀温度和反应时间从而获得大小均 匀、表面一致的绒面单晶硅片；面积为125mmX125腿的单晶硅片在 经过上述混合液腐蚀制绒后，每片的减薄量(制绒前后的质量差)在 0. 2-1.0g之间。
3、 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐 和苛性碱的混合溶液，其特征在于所述的正磷酸盐可以为正磷酸钠(Na3P04)。
4、 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐 和苛性碱的混合溶液，其特征在于所述的正磷酸盐还可以为正磷酸钾(K3P04)。
5、 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐 和苛性碱的混合溶液，其特征在于所述的苛性碱可以为氢氧化钠(NaOH)。
6、 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐 和苛性碱的混合溶液，其特征在于所述的苛性碱还可以为氢氧化钾(■)。
7、 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐 和苛性碱的混合溶液，其特征在于所述的正磷酸盐的浓度在0. l-5wt% 之间；苛性碱的浓度在0.5-5wt。/。之间；异丙醇的浓度在2-8wt。/。之间。
8、 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐 和苛性碱的混合溶液，其特征在于当本发明应用于连续的、大规模工 业化生产时，每一批硅片反应后，在对下一批硅片进行制绒前，需要 补充一定量的苛性碱，其量为每硅片补充0.4—0.8g;正磷酸盐不 需要补充；而异丙醇的补充量要视其挥发情况而定，其量为每硅片 补充l一6mL之间。
9、 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐 和苛性碱的混合溶液，其特征在于它适用于P型单晶硅片，也适用于 N型单晶硅片。
全文摘要
一种用于单晶硅绒面制备的正磷酸盐和苛性碱的混合溶液，它涉及太阳电池制备的技术领域，特别是单晶硅太阳电池的生产技术中绒面的制备。它的配方由以下部分组成正磷酸盐、苛性碱和异丙醇。它能解决现有的单晶硅制绒腐蚀液所导致的金字塔大小不均匀、硅片表面存在色差等缺点。它通过利用正磷酸盐来代替硅酸盐而获得了不同的单晶硅制绒腐蚀液，经实践证明，它可以制备出大小更为均匀、表面更为一致的绒面单晶硅片。
文档编号C30B33/10GK101671850SQ20091003563
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者余银祥, 盛 屈, 韩增华 申请人:欧贝黎新能源科技股份有限公司