具有液晶结构的制绒添加剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及单晶硅制绒技术领域，尤其涉及一种具有液晶结构的制绒添加剂，由以下重量百分比的组分组成：蔗糖酯0.01～1.0％、液晶乳化剂0.02～1.2％、聚乙二醇0.5～3.0％、木质素磺酸钠0.01～2％、乙二胺四乙酸四钠0.5～1.5％、三乙醇胺0.01～1.0％、去离子水96～99％。本发明专利技术主成核剂蔗糖酯具有强极性基团，与硅片表面的Si

【技术实现步骤摘要】
具有液晶结构的制绒添加剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及单晶硅制绒
，尤其涉及一种具有液晶结构的制绒添加剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]制绒是单晶硅片生产的一道工序，金刚线切割的单晶硅片，在其制绒过程中，采用化学腐蚀除损伤层并形成减反射的绒面结构的方式来实现。常规制绒工艺一般采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液对单晶表面腐蚀，利用晶体硅不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的特性，在硅片表面形成均匀密布的角锥体形貌(即金字塔)，以达到减少硅晶片对太阳光的反射，提高太阳电池的光电转换效率的目的。
[0003]目前使用的制绒添加剂，仅能将金字塔尺寸控制在2～4μm范围内，无法进一步提高金字塔的密度，表面的反射率也仅仅达到10～14％，不利于太阳能电池光电转换率的进一步提高。
[0004]因此，不断改进制绒剂中的各种添加组分，研制出具有特殊结构和特殊功能的制绒添加剂，把绒面金字塔尺寸可控制在1um以下，得到更低的反射率，降低反射率至10％以下，极大提高光电转化效率，促进光伏产业的发展起到推动作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有液晶结构的制绒添加剂及其制备方法与应用。
[0006]具有液晶结构的制绒添加剂，由以下重量百分比的组分组成：蔗糖酯0.01～1.0％、液晶乳化剂0.02～1.2％、聚乙二醇0.5～3.0％、木质素磺酸钠0.01～2％、乙二胺四乙酸四钠0.5～1.5％、三乙醇胺0.01～1.0％、去离子水96～99％。
[0007]优选的，蔗糖酯为HLB值在5～14间的一种或几种的混合物。
[0008]优选的，液晶乳化剂为C16～18烷基葡萄糖苷、C16烷醇基椰油基葡萄糖苷、C14～22烷醇葡萄糖苷、硬脂酸山梨醇酯和椰油酸蔗糖酯中的一种或几种的混合物。
[0009]优选的，聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600和聚乙二醇800中的一种或几种的混合物。
[0010]具有液晶结构的制绒添加剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1、将蔗糖酯和液晶乳化剂按重量份加入容器中与去离子水进行混合，加热至45～75℃，不断搅拌，得A溶液；
[0012]S2、将聚乙二醇、木质素磺酸钠、乙二胺四乙酸四钠、三乙醇胺将按重量份加入容器中与去离子水进行混合，加热至75～85℃，得B溶液；
[0013]S3、对B溶液进行离心搅拌，搅拌速度为1000r/min，将A溶液加入至B溶液中，搅拌30min，迅速冷却至室温，得到具有液晶结构的制绒添加剂。
[0014]单晶硅表面制绒方法，包括以下步骤：
[0015]S1、配制制绒液：将具有液晶结构的制绒添加剂加到碱溶液中，混合均匀配成制绒液，碱溶液的浓度为0.5～2.0％、添加剂的浓度为0.5～2.0％；
[0016]S2、单晶硅表面表面制绒：将单晶硅片浸入S1步骤制得的制绒液中，制绒温度为75～85℃，反应时间为300～500s。
[0017]优选的，所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1、本专利技术主成核剂蔗糖酯具有强极性基团，与硅片表面的Si
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H键形成强氢键作用，可以很好的吸附在硅片表面，产生丰富的形核点，具有良好的出绒性能。
[0020]2、液晶乳化剂能够在水相或油相中自乳化，在水中形成胶束，乳化剂分子胶束趋向于形成多层薄膜结构，从而形成液晶结构。在液晶结构中，液晶的凝胶层状晶相会插入到界面膜中，使体系获得足够的硬度，减少层间物质的波动，使体系获得足够高的稳定性。液晶结构类似层状网络结构，当液晶吸附在硅晶片表面，多层晶相网络形的结构便会破裂，极性基团逐步释放出来，使形核点能够更加充分均匀地分布在硅片表面，从而保持金字塔长大后仍具有良好的均匀性，使得制绒后硅片上下部分的反射率达到很好的同一性，提高制绒后硅片的片内均匀性。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。
[0022]实施例一：
[0023]具有液晶结构的制绒添加剂，由以下重量百分比的组分组成：蔗糖酯0.4％、液晶乳化剂0.3％、聚乙二醇1.0％、木质素磺酸钠0.3％、乙二胺四乙酸四钠1.0％、三乙醇胺0.5％、去离子水96.5％。
[0024]本实施例中，蔗糖酯的HLB为11，液晶乳化剂为C16～18烷基葡萄糖苷，聚乙二醇为聚乙二醇400。
[0025]具有液晶结构的制绒添加剂的制备方法，包括以下步骤：
[0026]S1、将蔗糖酯和液晶乳化剂按重量份加入容器中与去离子水进行混合，加热至60℃，不断搅拌，得A溶液；
[0027]S2、将聚乙二醇、木质素磺酸钠、乙二胺四乙酸四钠、三乙醇胺将按重量份加入容器中与去离子水进行混合，加热至80℃，得B溶液；
[0028]S3、对B溶液进行离心搅拌，搅拌速度为1000r/min，将A溶液加入至B溶液中，搅拌30min，迅速冷却至室温，得到具有液晶结构的制绒添加剂。
[0029]单晶硅表面制绒方法，包括以下步骤：
[0030]S1、配制制绒液：将具有液晶结构的制绒添加剂加到碱溶液中，混合均匀配成制绒液，碱溶液的浓度为1.0％、添加剂的浓度为1.0％；
[0031]S2、单晶硅表面表面制绒：将单晶硅片浸入S1步骤制得的制绒液中，制绒温度为80℃，反应时间为400s。
[0032]其中，碱溶液为氢氧化钠溶液。
[0033]实施例二：
[0034]具有液晶结构的制绒添加剂，由以下重量百分比的组分组成：蔗糖酯0.4％、液晶
乳化剂0.3％、聚乙二醇1.0％、木质素磺酸钠0.4％、乙二胺四乙酸四钠1.0％、三乙醇胺0.5％、去离子水96.4％。
[0035]本实施例中，蔗糖酯的HLB为11，液晶乳化剂为C14～22烷醇葡萄糖苷，聚乙二醇为聚乙二醇200。
[0036]具有液晶结构的制绒添加剂的制备方法，包括以下步骤：
[0037]S1、将蔗糖酯和液晶乳化剂按重量份加入容器中与去离子水进行混合，加热至60℃，不断搅拌，得A溶液；
[0038]S2、将聚乙二醇、木质素磺酸钠、乙二胺四乙酸四钠、三乙醇胺将按重量份加入容器中与去离子水进行混合，加热至80℃，得B溶液；
[0039]S3、对B溶液进行离心搅拌，搅拌速度为1000r/min，将A溶液加入至B溶液中，搅拌30min，迅速冷却至室温，得到具有液晶结构的制绒添加剂。
[0040]单晶硅表面制绒方法，包括以下步骤：
[0041]S1、配制制绒液：将具有液晶结构的制绒添加剂加到碱溶液中，混合均匀配成制绒液，碱溶液的浓度为1.0％、添加剂的浓度为1.0％；
[0042]S2、单晶硅表面表面制绒：将单晶硅片浸入S1步骤制得的制绒液中，制绒温度为80℃，反应时间为400s。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有液晶结构的制绒添加剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：蔗糖酯0.01～1.0％、液晶乳化剂0.02～1.2％、聚乙二醇0.5～3.0％、木质素磺酸钠0.01～2％、乙二胺四乙酸四钠0.5～1.5％、三乙醇胺0.01～1.0％、去离子水96～99％。2.根据权利要求1所述的具有液晶结构的制绒添加剂及其制备方法与应用，其特征在于，蔗糖酯为HLB值在5～14间的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述的具有液晶结构的制绒添加剂及其制备方法与应用，其特征在于，液晶乳化剂为C16～18烷基葡萄糖苷、C16烷醇基椰油基葡萄糖苷、C14～22烷醇葡萄糖苷、硬脂酸山梨醇酯和椰油酸蔗糖酯中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的具有液晶结构的制绒添加剂及其制备方法与应用，其特征在于，聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600和聚乙二醇800中的一种或几种的混合物。5.具有液晶结构的制绒添加剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆由东，毛科人，吴伟峰，
申请(专利权)人：常州君合科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：