一種稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種稀土?衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液，其是由下述重量份的原料制得：衣康酸0.1?0.2，硝酸鈰0.05?0.1，苯乙烯1.5?2.5，5?10%過(guò)硫酸銨溶液1?2，乳化劑OP?10 0.1?0.15，十二烷基硫酸鈉0.1?0.2，十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.1?0.15，氫氧化鈉3?5，檸檬酸0.3?0.5，羥基丙基甲基纖維素0.05?0.1，水100?120。本發(fā)明的硅片織構(gòu)液腐蝕適中、減薄量小、性能穩(wěn)定、重復(fù)利用率高，制得的絨面金字塔大小均勻，顆粒較小，并且反應(yīng)速度快，質(zhì)量穩(wěn)定性好，產(chǎn)品均一性好。
【專利說(shuō)明】
一種稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著世界能源危機(jī)愈發(fā)嚴(yán)重，太陽(yáng)能已成為最有潛力的替代能源，而太陽(yáng)能電池即是一種將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的電子元件。阻礙太陽(yáng)能電池技術(shù)發(fā)展的最主要問(wèn)題是其居高不下的制造成本。目前，為降低單晶硅太陽(yáng)能電池的成本以及提高光電轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)行硅表面織構(gòu)是最易實(shí)現(xiàn)和最高效的方法?？棙?gòu)又稱制絨，即利用陷光原理，使入射光進(jìn)行多次反射延長(zhǎng)其在電池表面的傳播路徑，從而提高太陽(yáng)能電池對(duì)光的吸收效率。利用硅的各向異性腐蝕的原理，單晶硅表面可形成類似金字塔的結(jié)構(gòu)，有效降低太陽(yáng)光的反射率。
[0003]目前，單晶硅表面織構(gòu)最常用的是化學(xué)腐蝕法，普遍使用的織構(gòu)液是NaOH/異丙醇體系，然而異丙醇價(jià)格高，揮發(fā)速度快，成本高且不利于環(huán)保。專利201010161287.8公開(kāi)了一種單晶硅添加劑制絨液，由堿性腐蝕液和表面活性劑及有機(jī)酸或鹽組成，不含異丙醇并且快速高效，然而其存在反應(yīng)均勻性差的問(wèn)題，容易造成織構(gòu)后硅表面金字塔偏大以及局部過(guò)腐蝕等情況，在制成娃片的質(zhì)量上還有待進(jìn)一步改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種反應(yīng)速度快、均勻性好，腐蝕適中、減薄量小、硅片表面質(zhì)量高的稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液，其是由下述重量份的原料制得: 衣康酸〇.1-0.2，硝酸鈰0.05-0.1，苯乙烯1.5-2.5，5-10%過(guò)硫酸銨溶液1-2，乳化劑0卩-10 0.1-0.15，十二烷基硫酸鈉0.1-0.2，十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.1-0.15，氫氧化鈉 3-5，檸檬酸0.3-0.5，羥基丙基甲基纖維素0.05-0.1，水100-120。
[0006]—種稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液的制備方法，包括以下步驟:(1)按重量稱取原料，先將十二烷基硫酸鈉加入1/3-1/2重量的水中攪拌均勻，然后緩慢加入苯乙烯和十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的混合物并攪拌〇.5-lh，最后緩慢滴加過(guò)硫酸銨溶液并于70-80°C攪拌2-4h，保溫3-5h后冷卻，得復(fù)合乳液；(2)先將衣康酸和檸檬酸加入余量的水中攪拌直至完全溶解，再緩慢加入硝酸鈰60-70 °C攪拌2-4h，然后加入氫氧化鈉繼續(xù)攪拌0.5-lh，冷卻后加入其余原料攪拌均勻，得混合液；(3)將步驟(1)中的復(fù)合乳液緩慢加入步驟(2)中的混合液中并于60-80°C攪拌均勻，過(guò)濾除去雜質(zhì)后即得稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明利用苯乙烯和十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷乳液聚合合成復(fù)合微球，可以良好地附著在硅片表面，起到一定的腐蝕掩膜功效，既能減少硅片的過(guò)度腐蝕，同時(shí)提升反應(yīng)的均勻性，改善絨面質(zhì)量，又不易在硅片表面殘留，保證硅片的清潔性；同時(shí)，通過(guò)硝酸鈰、衣康酸等原料的復(fù)配與增效作用，使得到的硅片織構(gòu)液腐蝕適中、減薄量小、性能穩(wěn)定、重復(fù)利用率高，制得的絨面金字塔大小均勻，顆粒較小，并且反應(yīng)速度快，質(zhì)量穩(wěn)定性好，產(chǎn)品均一性好?！揪唧w實(shí)施方式】
[0008]一種稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液，由下列重量(kg)的組分原料制備而成:衣康酸0.1，硝酸鈰0.05，苯乙烯1.5，5%過(guò)硫酸銨溶液1，乳化劑0P-10 0.1，十二烷基硫酸鈉0.1，十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.1，氫氧化鈉3,檸檬酸0.3,羥基丙基甲基纖維素 0.05,水 100〇[〇〇〇9] 一種稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液的制備方法，包括以下步驟:(1)按重量稱取原料，先將十二烷基硫酸鈉加入1/3重量的水中攪拌均勻，然后緩慢加入苯乙烯和十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的混合物并攪拌0.5h，最后緩慢滴加過(guò)硫酸銨溶液并于70°C攪拌2h，保溫3h后冷卻，得復(fù)合乳液；(2)先將衣康酸和檸檬酸加入余量的水中攪拌直至完全溶解，再緩慢加入硝酸鈰60°C 攪拌2h，然后加入氫氧化鈉繼續(xù)攪拌0.5h，冷卻后加入其余原料攪拌均勻，得混合液；(3)將步驟(1)中的復(fù)合乳液緩慢加入步驟(2)中的混合液中并于60°C攪拌均勻，過(guò)濾除去雜質(zhì)后即得稀土 -衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液。
[0010]經(jīng)檢驗(yàn)，上述織構(gòu)液在80°c、15min條件下能在硅片表面制備均勻的小尺寸金字塔結(jié)構(gòu)，其制備的金字塔在〇.5-1.5wii，在300-1100nm范圍內(nèi)的平均反射率為8.9%，被腐蝕掉的硅片量約為5.6%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液，其特征在于，其是由下述重量份 的原料制得:衣康酸0.1-0.2，硝酸鈰0.05-0.1，苯乙烯1.5-2.5，5-10%過(guò)硫酸銨溶液1-2，乳化劑0卩-10 0.1-0.15，十二烷基硫酸鈉0.1-0.2，十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.1-0.15，氫氧化鈉 3-5，檸檬酸0.3-0.5，羥基丙基甲基纖維素0.05-0.1，水100-120。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液的制備方 法，其特征在于，包括以下步驟:(1)按重量稱取原料，先將十二烷基硫酸鈉加入1/3-1/2重量的水中攪拌均勻，然后緩 慢加入苯乙烯和十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的混合物并攪拌〇.5-lh，最后緩慢滴加過(guò)硫 酸銨溶液并于70-80°C攪拌2-4h，保溫3-5h后冷卻，得復(fù)合乳液；(2)先將衣康酸和檸檬酸加入余量的水中攪拌直至完全溶解，再緩慢加入硝酸鈰60-70 °C攪拌2-4h，然后加入氫氧化鈉繼續(xù)攪拌0.5-lh，冷卻后加入其余原料攪拌均勻，得混合 液；(3)將步驟(1)中的復(fù)合乳液緩慢加入步驟(2)中的混合液中并于60-80°C攪拌均勻，過(guò) 濾除去雜質(zhì)后即得稀土-衣康酸單晶硅太陽(yáng)能電池片表面織構(gòu)液。
【文檔編號(hào)】C30B33/10GK105977345SQ201610531651
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】程曉民, 李尚榮, 王可勝, 孟祥法, 郭萬(wàn)東, 袁藝琴
【申請(qǐng)人】合肥中南光電有限公司