一種硅晶制絨液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種硅晶制絨液及其制備方法。硅晶制絨液以重量份計，包括5～200份的氫氧化鉀；1～50份的異丙醇；1～20份的無水乙醇；1～10份的硅酸鉀；0.1～10份多元醇。方法包括：在反應(yīng)釜中將氫氧化鉀溶解于水，并對氫氧化鉀溶液進(jìn)行降溫，再依次加入異丙醇、無水乙醇、硅酸鉀及多元醇；接收罐內(nèi)接收異丙醇、無水乙醇、硅酸鉀及多元醇，其中，最后接收多元醇，接收罐內(nèi)采用氮氣進(jìn)行保壓；溶液進(jìn)入儲罐；通過逐級膜加壓過濾，獲得制品。采用本發(fā)明可以獲得較高純度硅晶制絨液，以提高硅片的效能。
【專利說明】一種硅晶制絨液及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種硅晶制絨液及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]信息時代，隨著能源的不斷消耗，可再生能源的重要性將越來越突出，如太陽能、風(fēng)能、潮汐能等可再生能源。作為其中佼佼者的太陽能是目前利用率和普及率最高的新能源，其發(fā)展之迅猛前所未有，而我過作為世界光伏產(chǎn)業(yè)大國正在向強(qiáng)國漫進(jìn)，與其相配套的電子化學(xué)品產(chǎn)業(yè)卻相對落后，嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢發(fā)展。
[0003]太陽能電池也稱光伏電池，是一種將太陽能的光能直接轉(zhuǎn)化為電電能的半導(dǎo)體器件。由于它是綠色環(huán)保產(chǎn)品，不會引起環(huán)境污染，而且是可再生資源，所以在當(dāng)今能源短缺的情形下，太陽能電池是一種具有廣闊發(fā)展前途的新型能源。
[0004]目前，太陽能電池片的制備工藝已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其主要步驟如下:
[0005]1.制絨:通過化學(xué)反應(yīng)使原本光亮的硅片表面(包括正面和背面)形成凸凹不平的結(jié)構(gòu)以延長在其表面的傳播路徑，從而提高太陽能電池片對光的吸收效率。
[0006]2.擴(kuò)散制結(jié):P型娃片在擴(kuò)散后表面變成N型,形成PN結(jié),使得娃片具有光伏效應(yīng)。擴(kuò)散的濃度、深度以及均勻性直接影響太陽能電池片的電性能，擴(kuò)散進(jìn)雜質(zhì)的總量用方塊電阻來衡量，雜質(zhì)總量越小，方塊電阻越大。
[0007]3.周邊刻蝕:該步驟的目的在于去掉刻蝕制結(jié)時再硅片邊緣形成的講PN結(jié)兩端短路的導(dǎo)電層。
[0008]4.沉積減反射膜:目前主要有兩類減反射膜，氮化硅膜和氧化鈦膜，主要起減反射和鈍化作用。
[0009]5.印刷電極。
[0010]6.燒結(jié):使印刷的電極與硅片之間形成合金。
[0011]在太陽能電池片的主要制備工藝中，制絨工藝是第一步工藝，其主要作用是去除硅片表面的損傷層，以及在其表面形成良好的絨面，增加對光的吸收，同時保證后續(xù)的擴(kuò)散制結(jié)、沉積減反射膜等工藝，進(jìn)而保證絲網(wǎng)燒結(jié)后太陽能電池的效率。所以經(jīng)過制絨工藝后的硅片表面的大小、形態(tài)、均勻度以及硅片表面的光亮程度對整個太陽能電池片的生產(chǎn)和其最終轉(zhuǎn)換效率有著至關(guān)重要的影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，制絨液中金屬的含量較高，從而影響著硅片的效能。
[0012]有鑒于此，如何設(shè)計一種滿足太陽能制絨工藝用的晶體硅制絨液，以提高其純度，從而增加硅片的效能，是業(yè)內(nèi)人士亟需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]針對現(xiàn)有技術(shù)中，太陽能電池片的硅晶制絨液中金屬的含量較大，會嚴(yán)重影響硅片的效能這一缺陷，本發(fā)明提供了一種硅晶制絨液及其制備方法。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種硅晶制絨液，其中，以重量份計，包括:
[0015]5?200份的氫氧化鉀；
[0016]I?50份的異丙醇；
[0017]I?20份的無水乙醇；
[0018]I?10份的硅酸鉀；以及
[0019]0.1?10份多元醇。
[0020]優(yōu)選的，50?150份的氫氧化鉀；
[0021]10?40份的異丙醇；
[0022]5?15份的無水乙醇；
[0023]3?7份的硅酸鉀；以及
[0024]I?5份多元醇。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種上述硅晶制絨液的制備方法，其中，包括以下步驟:
[0026](a)在反應(yīng)釜中將所述氫氧化鉀溶解于水，并對所述氫氧化鉀溶液進(jìn)行降溫，再依次加入所述異丙醇、所述無水乙醇、所述硅酸鉀及所述多元醇；
[0027](b)接收罐內(nèi)接收所述異丙醇、所述無水乙醇、所述硅酸鉀及所述多元醇，其中，最后接收所述多元醇，所述接收罐內(nèi)采用氮氣進(jìn)行保壓；
[0028](C)所述步驟(b)內(nèi)的溶液進(jìn)入儲罐；以及
[0029](d)通過逐級膜加壓過濾，獲得制品。
[0030]優(yōu)選的，所述步驟(a)中，用冷水盤管對所述氫氧化鉀溶液進(jìn)行降溫。
[0031]本發(fā)明的優(yōu)點是:采用膜過濾與TCM結(jié)合技術(shù)。因化學(xué)品的特殊性，不同的膜材料和膜孔徑耐受性均不一樣，我們采用特殊的膜材料和特定膜孔徑，使化學(xué)品中的微小顆粒物能夠被大量去除掉。同時我們對全制程的管理技術(shù)也達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

【具體實施方式】
[0032]下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]實施例1
[0034]在反應(yīng)釜中將5kg的氫氧化鉀溶解于水，并采用冷水盤管對氫氧化鉀溶液進(jìn)行降溫，再依次加入Ikg異丙醇、Ikg無水乙醇、Ikg硅酸鉀及0.1kg多元醇于反應(yīng)釜內(nèi)，接著由接收罐接收異丙醇、無水乙醇、硅酸鉀及多元醇，其中，最后接收多元醇，在接收罐內(nèi)采用氮氣進(jìn)行保壓，然后將上述溶液轉(zhuǎn)入的儲罐內(nèi)，接著通過逐級膜加壓過濾，獲得制品。
[0035]實施例2
[0036]在反應(yīng)爸中將200kg的氫氧化鉀溶解于水,并采用冷水盤管對氫氧化鉀溶液進(jìn)行降溫，再依次加入50kg異丙醇、20kg無水乙醇、1kg娃酸鉀及1kg多元醇于反應(yīng)爸內(nèi)，接著由接收罐接收異丙醇、無水乙醇、硅酸鉀及多元醇，其中，最后接收多元醇，在接收罐內(nèi)采用氮氣進(jìn)行保壓，然后將上述溶液轉(zhuǎn)入的儲罐內(nèi)，接著通過逐級膜加壓過濾，獲得制品。
[0037]實施例3
[0038]在反應(yīng)爸中將50kg的氫氧化鉀溶解于水,并采用冷水盤管對氫氧化鉀溶液進(jìn)行降溫，再依次加入40kg異丙醇、5kg無水乙醇、7kg娃酸鉀及Ikg多元醇于反應(yīng)爸內(nèi)，接著由接收罐接收異丙醇、無水乙醇、硅酸鉀及多元醇，其中，最后接收多元醇，在接收罐內(nèi)采用氮氣進(jìn)行保壓，然后將上述溶液轉(zhuǎn)入的儲罐內(nèi)，接著通過逐級膜加壓過濾，獲得制品。
[0039]實施例4
[0040]在反應(yīng)爸中將150kg的氫氧化鉀溶解于水，并采用冷水盤管對氫氧化鉀溶液進(jìn)行降溫，再依次加入1kg異丙醇、15kg無水乙醇、3kg娃酸鉀及5kg多元醇于反應(yīng)爸內(nèi)，接著由接收罐接收異丙醇、無水乙醇、硅酸鉀及多元醇，其中，最后接收多元醇，在接收罐內(nèi)采用氮氣進(jìn)行保壓，然后將上述溶液轉(zhuǎn)入的儲罐內(nèi)，接著通過逐級膜加壓過濾，獲得制品。
[0041]本發(fā)明的優(yōu)點是:采用膜過濾與TCM結(jié)合技術(shù)。因化學(xué)品的特殊性，不同的膜材料和膜孔徑耐受性均不一樣，我們采用特殊的膜材料和特定膜孔徑，使化學(xué)品中的微小顆粒物能夠被大量去除掉。同時我們對全制程的管理技術(shù)也達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
[0042]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種硅晶制絨液，其特征在于，以重量份計，包括: 5?200份的氫氧化鉀； I?50份的異丙醇； I?20份的無水乙醇； I?10份的硅酸鉀；以及 0.1?10份多元醇。
2.如權(quán)利要求1所述的硅晶制絨液，其特征在于，以重量份計，包括: 50?150份的氫氧化鉀； 10?40份的異丙醇； 5?15份的無水乙醇； 3?7份的硅酸鉀；以及 I?5份多兀醇。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的硅晶制絨液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: Ca)在反應(yīng)釜中將所述氫氧化鉀溶解于水，并對所述氫氧化鉀溶液進(jìn)行降溫，再依次加入所述異丙醇、所述無水乙醇、所述硅酸鉀及所述多元醇； (b)接收罐內(nèi)接收所述異丙醇、所述無水乙醇、所述硅酸鉀及所述多元醇，其中，最后接收所述多元醇，所述接收罐內(nèi)采用氮氣進(jìn)行保壓； (c)所述步驟(b)內(nèi)的溶液進(jìn)入儲罐；以及 Cd)通過逐級膜加壓過濾，獲得制品。
4.如權(quán)利要求3所述的硅晶制絨液的制備方法，其特征在于，所述步驟(a)中，用冷水盤管對所述氫氧化鉀溶液進(jìn)行降溫。
【文檔編號】C30B33/10GK104282796SQ201310276533
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】殷福華, 邵勇, 朱龍 申請人:江陰江化微電子材料股份有限公司