一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂及其制备方法与流程

本发明涉及晶硅片碱抛，特别是涉及一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂及其制备方法。

背景技术：

1、单晶硅的背面碱抛添加剂是一种在晶硅太阳能电池制作生产过程中能够对硅片背面进行抛光并且保护正面绒面及其pn结不被破坏的化学助剂。背面的抛光有助于提高硅片背面反射率，能有效反射长波光，提高光的二次吸收率，从而提高电池效率；除此之外，抛光后带来的背面高平整度有助于提高导电浆料和硅片的接触，从而提升钝化效果，进一步提升电池效率。

2、但是目前市面上的此类添加剂均为液态添加剂(以水作溶剂)，存在多种问题：第一，传统液态添加剂由于以水为载体，部分物质在水中发生不同程度的电离，物质的水解会直接或者间接造成添加剂活性物质的损耗，影响后续抛光液性能(例如某些物质水解后释放氢离子使液态添加剂溶液ph值下降，液态添加剂加至碱液中，那些液态添加剂原本在碱性条件下可溶的物质便有可能析出)。第二，温度变化也会对液态添加剂的活性影响较大，长时间高温环境下的存放会让添加剂的活性物质损耗加速，长时间低温存放也会导致添加剂中常温可溶物质析出，均会导致抛光时产生雨滴、黑核和浮片等现象。第三，由于传统添加剂中的活性物物质一般不会超过其总质量的10％，其余均为水，致使传统液态添加剂单位质量抛光效率较低。第四，由于传统添加剂中活性物质占比较低，生产后所需仓储空间较大和运输成本较大。第五，液态添加剂生产过程中需要溶解搅拌，待溶液澄清后方可灌装，前后需要约半小时时间，生成周期较长。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂及其制备方法，通过控制固态添加剂片剂中各组分的占比，使片剂在含碱热水中既能快速崩解也能对硅片进行有效抛光，并兼具降低生产成本、提高生产效率与抛光效率、延长产品有效期的优点。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂，该固态添加剂由以下质量百分含量的原料制成：15-30％的崩解剂、5-20％的润滑剂、35-50％的填充剂、3-15％的粘合剂、20-35％的活性物质；

4、所述崩解剂由碱性易溶固态盐与易溶固态酸按质量比为1：1-3组成；

5、所述粘合剂为海藻酸钠、麦芽糖醇、聚维酮中的至少一种或为十二烷基苯磺酸；

6、所述活性物质为烷基糖苷、羟乙基纤维素、苯甲酸钠、焦亚硫酸钠中的至少一种。

7、所述碱性易溶固态盐为碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种。

8、所述碱性易溶固态盐为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾中的至少一种。

9、所述易溶固态酸为酒石酸、苹果酸中的至少一种。

10、所述润滑剂为聚乙二醇、月桂醇硫酸镁、滑石粉、硬脂酸镁中的至少一种。

11、所述填充剂为甘露醇、微晶纤维素、糖粉、淀粉中的至少一种。

12、一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂的制备方法，包括以下步骤：

13、(1)混合物料：

14、当粘合剂为海藻酸钠、麦芽糖醇、聚维酮中的至少一种时，在40-70％湿度、20-30℃条件下，按比例将润滑剂、填充剂、粘合剂、活性物质混合均匀，然后控制湿度至25％以下，加入崩解剂继续混匀，得到混合料；

15、当粘合剂为十二烷基苯磺酸时，在25％湿度以下、20-30℃条件下，按比例将崩解剂、润滑剂、填充剂、活性物质混合均匀，再加入粘合剂继续混匀，得到混合料；

16、(2)压片：通过旋转式压片机将步骤(1)所得混合料进行压片，制成片剂。

17、崩解剂、润滑剂、填充剂、粘合剂、活性物质的固体颗粒在混合前分别加工至50-200目。

18、还包括步骤(3)保存封装：将片剂进行真空包装或hdpe瓶密封包装。

19、本发明的有益效果是：

20、1)本发明提供的晶硅片背面碱抛光固态添加剂能够延长添加剂的保质期，很大程度上避免活性物质随时间推移而减少，也能减少温度对添加剂效力的影响。

21、2)本发明提供的晶硅片背面碱抛光固态添加剂能够降低为了弥补活性物质反应损耗而多加的添加剂用量，降低了配方成本。

22、3)本发明提供的晶硅片背面碱抛光固态添加剂中活性物质可以占到总质量的80％以上，单位质量的抛光效率为传统添加剂的20倍以上。

23、4)本发明提供的晶硅片背面碱抛光固态添加剂具有体积小，易于储存运输等优点，能进一步降低成本。

24、5)本发明提供的晶硅片背面碱抛光固态添加剂具有更高的生产效率，以压片机台s250c(32冲)为例，其生产46kg固态添加剂只需要13min，大大节约了时间成本，而生产1000升液态添加剂则需要25-35min(约等于46kg固态添加剂的生产能力)。

25、6)本发明提供的晶硅片背面碱抛光固态添加剂能够在含有碱的热水中快速溶解，里面的酸源与碱源在遇热水情况下快速反应，释放二氧化碳气体，并促进片剂崩解。

26、7)以十二烷基苯磺酸为粘合剂时，制备抛光液时能与氢氧化钠反应生产十二烷基苯磺酸钠，具有表面活性剂的作用，降低碱抛液对晶硅片的腐蚀，提升抛光效果，并能降低加热抛光碱液能耗，改善抛光效率。

27、8)本发明中使用的辅料对硅片抛光后的外观无影响，辅料中含有易清洗物质，所以化学物质的残留少。

28、9)本发明相比传统液态添加剂无需使用稳定剂，降低了生产成本。

技术特征：

1.一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂，其特征在于：该固态添加剂由以下质量百分含量的原料制成：15-30％的崩解剂、5-20％的润滑剂、35-50％的填充剂、3-15％的粘合剂、20-35％的活性物质；

2.如权利要求1所述一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂，其特征在于：所述碱性易溶固态盐为碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种。

3.如权利要求1所述一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂，其特征在于：所述碱性易溶固态盐为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾中的至少一种。

4.如权利要求1所述一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂，其特征在于：所述易溶固态酸为酒石酸、苹果酸中的至少一种。

5.如权利要求1所述一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂，其特征在于：所述润滑剂为聚乙二醇、月桂醇硫酸镁、滑石粉、硬脂酸镁中的至少一种。

6.如权利要求1所述一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂，其特征在于：所述填充剂为甘露醇、微晶纤维素、糖粉、淀粉中的至少一种。

7.一种如权利要求1-6中任意一项所述晶硅片背面碱抛光固态添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

8.如权利要求7中所述一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂的制备方法，其特征在于：崩解剂、润滑剂、填充剂、粘合剂、活性物质的固体颗粒在混合前分别加工至50-200目。

9.如权利要求7中所述一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂的制备方法，其特征在于：还包括步骤(3)保存封装：将片剂进行真空包装或hdpe瓶密封包装。

技术总结
本发明公开了一种晶硅片背面碱抛光固态添加剂及其制备方法，固态添加剂由以下原料经物料混合、压片等步骤制成：15‑30％的崩解剂、5‑20％的润滑剂、35‑50％的填充剂、3‑15％的粘合剂、20‑35％的活性物质；崩解剂由碱性易溶固态盐与易溶固态酸组成；粘合剂为海藻酸钠、麦芽糖醇、聚维酮中的至少一种或为十二烷基苯磺酸；活性物质为烷基糖苷、羟乙基纤维素、苯甲酸钠、焦亚硫酸钠中的至少一种。本发明通过控制固态添加剂片剂中各组分的占比，使片剂在含碱热水中既能快速崩解也能对硅片进行有效抛光，并兼具降低生产成本、提高生产效率与抛光效率、延长产品有效期的优点。

技术研发人员：赵晶,魏从岳,赵建南,张震华
受保护的技术使用者：绍兴拓邦新能源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12