化学去镍液及制备方法和在晶硅太阳能电池生产中的应用与流程

本发明涉及太阳能电池制备，尤其是涉及一种化学去镍液及制备方法和在晶硅太阳能电池生产中的应用。

背景技术：

1、在晶硅太阳能电池制造领域，硅片是一种被广泛使用的半导体材料。晶硅太阳能电池的生产过程中，需要先在硅片表面进行化学镀镍，然后退火形成镍硅合金，再对退火后的硅基底进行退镀去除不合格的镍层，最后再进行电镀，从而得到所需的晶硅太阳能电池。硅基底的镀镍层去除是一个很重要的工艺环节，如果不对硅基底进行镍层去除处理，会对晶硅太阳能电池的品质有直接的负面影响。

2、现有去镍方法主要包括电解法及化学法。但是，电解法因为电场分布原因，对复杂工件边角或者内腔壁的镍层去除不理想，且在去除双面镍层工件时需要使用夹具，夹具易被腐蚀导致报废；化学法通常采用浓硝酸进行处理，该方法去镍速度较快，成本低，但去镍过程需要高温，易生成有毒的黄褐色二氧化氮气体，污染环境，伤害操作人员健康；同时会损伤晶硅太阳能电池的硅基底，造成电池效率的降低。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种化学去镍液，旨在解决现有技术中上述技术问题中的至少一种。

2、本发明的目的之二在于提供一种化学去镍液的制备方法。

3、本发明的目的之三在于提供一种化学去镍液的应用。

4、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

5、本发明的第一方面提供了一种化学去镍液，按照重量份数计，每单位体积包括主酸剂100份～200份；氧化剂60份～100份、络合剂2份～8份、缓蚀剂10份～40份和表面活性剂0.5份～2份，余量为水。

6、进一步地，所述主酸剂包括浓硫酸、氨基磺酸和甲基磺酸中的至少一种。

7、优选地，所述氧化剂包括过氧化钠、过硫酸钠和次氯酸钠中的至少一种。

8、优选地，所述络合剂包括乙二胺四乙酸二钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠、乙二胺四乙酸、苹果酸和柠檬酸中的至少一种。

9、进一步地，所述缓蚀剂包括三乙醇胺、苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑和n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

10、优选地，所述表面活性剂包括烷基磺酸钠、烷基硫酸钠、聚氧乙烯脂肪醇醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。

11、本发明第二方面提供了所述的化学去镍液的制备方法，先将主酸剂加水制成酸溶液；然后在酸溶液中加入所述氧化剂搅拌溶解完全；继续在酸溶液中依次加入络合剂、缓蚀剂和表面活性剂搅拌均匀，加入剩余水定容得到所述化学去镍液。

12、本发明第三方面提供了所述的化学去镍液在晶硅太阳能生产中的应用。

13、进一步地，将形成镍硅合金的太阳能电池硅基底放入装有所述化学去镍液的退镀槽中，去除硅基底表面不合格的镍镀层，完成后将太阳能电池硅基底洗净烘干，进行后续步骤。

14、进一步地，在20℃～40℃下去镍5min～10min。

15、进一步地，采用化学镀镍液在太阳能电池硅基底的双面形成镀镍层，接着将带有镀镍层的太阳能电池硅基底置于退火炉进行退火得到形成镍硅合金的太阳能电池硅基底。

16、进一步地，所述太阳能电池包括perc、topcon、hjt或ibc。

17、进一步地，形成镀镍层的温度为75℃～95℃，时间为2min～5min。

18、优选地，所述镀镍层的厚度为0.4μm～1.0μm。

19、优选地，所述退火的温度为350℃～450℃，时间为30s～90s。

20、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

21、本发明提供的化学去镍液，先通过氧化剂和需要去除的镍进行氧化反应生成氧化镍，然后主酸剂与氧化镍反应形成镍离子存在于溶液中。络合剂、缓蚀剂与表面活性剂协同配合去镍的时间。本发明的化学去镍液使用时无需加热，能准确将镍溶解，去镍彻底且速度快，对硅基底无任何腐蚀，去镍精准，提升了晶硅太阳能电池金属电极的结合力。

22、本发明提供的化学去镍液的制备方法，批次处理量大，工艺简单，适合大规模工业化生产。

23、本发明提供的化学去镍液为晶硅太阳能生产提供了效果更好的去镍溶液，能够精准、彻底去除掉硅基底上的所有镀镍层，尤其是尺寸小、几何图形复杂的工件，提升了晶硅太阳能电池生产的精密度，确保了太阳能电池的效率。

技术特征：

1.一种化学去镍液，其特征在于，按照重量份数计，每单位体积包括主酸剂100份～200份；氧化剂60份～100份、络合剂2份～8份、缓蚀剂10份～40份和表面活性剂0.5份～2份，余量为水。

2.根据权利要求1所述的化学去镍液，其特征在于，所述主酸剂包括浓硫酸、氨基磺酸和甲基磺酸中的至少一种；

3.根据权利要求1所述的化学去镍液，其特征在于，所述缓蚀剂包括三乙醇胺、苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑和n-甲基吡咯烷酮中的至少一种；

4.一种权利要求1～3任一项所述的化学去镍液的制备方法，其特征在于，先将主酸剂加水制成酸溶液；然后在酸溶液中加入所述氧化剂搅拌溶解完全；继续在酸溶液中依次加入络合剂、缓蚀剂和表面活性剂搅拌均匀，加入剩余水定容得到所述化学去镍液。

5.一种权利要求1～3任一项所述的化学去镍液在晶硅太阳能生产中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，将形成镍硅合金的太阳能电池硅基底放入装有所述化学去镍液的退镀槽中，去除硅基底表面不合格的镍镀层，完成后将太阳能电池硅基底洗净烘干，进行后续步骤。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，在20℃～40℃下去镍5min～10min。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，采用化学镀镍液在太阳能电池硅基底的双面形成镀镍层，接着将带有镀镍层的太阳能电池硅基底置于退火炉进行退火得到形成镍硅合金的太阳能电池硅基底。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述太阳能电池包括perc、topcon、hjt或ibc。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，形成镀镍层的温度为75℃～95℃，时间为2min～5min；

技术总结本发明提供了一种化学去镍液及制备方法和在晶硅太阳能电池生产中的应用，具体涉及太阳能电池制备技术领域。该化学去镍液按照重量份数计，每单位体积包括主酸剂100份～200份；氧化剂60份～100份、络合剂2份～8份、缓蚀剂10份～40份和表面活性剂0.5份～2份，余量为水。本发明提供的化学去镍液，先通过氧化剂和需要去除的镍进行氧化反应生成氧化镍，然后主酸剂与氧化镍反应形成镍离子存在于溶液中。络合剂、缓蚀剂与表面活性剂协同配合去镍的时间。本发明的化学去镍液使用时无需加热，能准确将镍溶解，去镍彻底且速度快，对硅基底无任何腐蚀，去镍精准，提升了晶硅太阳能电池金属电极的结合力。技术研发人员：唐义武,李苏强,李科伟,关统州受保护的技术使用者：环晟光伏（江苏）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13