專利名稱：太陽能電池生產(chǎn)過程中所用堿液的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能電池生產(chǎn)過程中所用堿液的檢 測方法，主要用于對太陽能電池生產(chǎn)過程中的制絨工序和濕法刻蝕工序中所用到的堿液的濃度進(jìn)行檢測和實(shí)時(shí)監(jiān)控。
背景技術(shù)：
提高光轉(zhuǎn)換效率和降低成本是改進(jìn)硅太陽能電池的兩個(gè)主要方面。影響硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的因素很多，娃片表面對入射光的反射就是其中一個(gè)重要的因素。對于娃片為光面的太陽能電池而言，反射光強(qiáng)大約是入射光強(qiáng)的0. 32倍。為了降低硅片的反射率，提高光的吸收效率，在硅片的表面設(shè)置光陷阱是必要的。在太陽能電池的制備過程中，制絨工序的作用就是使硅片表面織構(gòu)化，進(jìn)而減少反射率，利用陷光作用催進(jìn)對太陽光線的吸收，來提高電池的轉(zhuǎn)化效率。早在上世紀(jì)70年代，各向異性堿腐蝕法就已經(jīng)被成功應(yīng)用在單晶硅太陽能電池的生產(chǎn)上，并一直沿用至今。使用堿法制絨在硅片表面形成的絨面，可以大大降低硅片表面的反射率，且成本低廉，因而在工業(yè)上才得到廣泛的應(yīng)用。另外，濕法刻蝕工藝也可以利用堿來腐蝕去除硅片邊緣及背面的擴(kuò)散層，防止電池正面和背面短路。堿法制絨，就是在一定濃度的堿液中，使單晶硅片表面發(fā)生各向異性的腐蝕，因堿液對單晶硅片的不同晶面具有不同的腐蝕速率，所以硅片表面被腐蝕后會(huì)產(chǎn)生許多個(gè)金字塔型角錐體結(jié)構(gòu)，看似形成絨狀。對太陽能電池中的硅片而言，絨面的好壞主要取決于金字塔的形狀、大小和均勻性，而堿液的濃度直接影響著腐蝕速率的快慢和金字塔結(jié)構(gòu)的均勻性，因此在生產(chǎn)過程中，堿液濃度必須保持穩(wěn)定，對堿液濃度的檢測和實(shí)時(shí)監(jiān)控也十分必要。工業(yè)生產(chǎn)上，一般都是通過觀察腐蝕后絨面的形貌和減薄量來判斷是否需要添加堿、酸或其他添加劑來微調(diào)堿液的濃度，或者直接用測試濃度的儀器來檢測制絨液濃度并做相應(yīng)調(diào)整使?jié)舛确€(wěn)定。然而，觀察絨面對工藝人員的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)要求較高，沒有實(shí)際的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)；測試儀器雖有客觀數(shù)據(jù)，但是儀器成本又較貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種太陽能電池生產(chǎn)過程中所用堿液的檢測方法，操作簡便，主要用于對制絨工序和濕法刻蝕工序中所用到的堿液的濃度進(jìn)行檢測和實(shí)時(shí)監(jiān)控。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種太陽能電池生產(chǎn)過程中所用堿液的檢測方法，用于檢測堿液中所含氫氧化鈉和硅酸鈉的濃度，包括以下步驟
(1)、用酸滴定所述堿液至中性，檢測出所述堿液中的氫氧化鈉與硅酸鈉之間的濃度關(guān)
系;
(2)、通過向經(jīng)過步驟(I)的堿液中加入過量且定量的氟化鈉和酸，再用堿反滴定酸的方法，檢測出所述堿液中硅酸鈉的濃度C(Na2SiO3)；(3)、根據(jù)步驟(I)所得的氫氧化鈉與硅酸鈉的濃度關(guān)系得出氫氧化鈉的濃度c(NaOH)。
本發(fā)明中，若太陽能電池生產(chǎn)過程中所用堿液中的堿金屬是鉀，本發(fā)明檢測方法也適用于檢測堿液中所含氫氧化鉀和硅酸鉀的濃度。優(yōu)選地，本發(fā)明檢測方法各步驟的具體實(shí)施過程如下
(I )、取一定量經(jīng)過稀釋的待測堿液，用甲基紅作指示劑，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至溶液顯紅色，經(jīng)過換算得到所述堿液中氫氧化鈉與硅酸鈉的濃度關(guān)系；
(2)、向經(jīng)過步驟(I)的堿液中加入過量且定量的氟化鈉和鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液，反應(yīng)完全后，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液反滴定剩余的鹽酸，至溶液呈黃色為止，再經(jīng)過換算而得到所述堿液中所含硅酸鈉的濃度C(Na2SiO3)；
(3)、用步驟(I)所得的氫氧化鈉與硅酸鈉的濃度關(guān)系，計(jì)算出所述堿液中氫氧化鈉的濃度 c (NaOH)。優(yōu)選地，所述檢測方法還包括步驟(4):用純水代替待測堿液做空白樣，重復(fù)步驟
(I)和步驟(2)的操作。進(jìn)ー步地,在步驟(2)計(jì)算娃酸鈉的濃度C(Na2SiO3)時(shí),算入步驟(4)中空白樣的記錄結(jié)果，以消除誤差。優(yōu)選地，步驟(I)和步驟(2)中所使用的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度在O. 5 lmol/L之間，且步驟(I)和步驟(2)中所使用的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液和氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液濃度傾向于相同，以便于計(jì)算。由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明利用反滴定法對堿液中的成分濃度進(jìn)行檢測，準(zhǔn)確性高，成本低廉，簡單易操作，耗時(shí)少，對エ業(yè)生產(chǎn)能起到良好的指導(dǎo)和參考作用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)ー步詳細(xì)的說明，但不限于這些實(shí)施例。以下實(shí)施例所用試劑若無特殊說明均選用市售分析純試劑。實(shí)施例I
本實(shí)施例所測試樣品為自行配置的標(biāo)準(zhǔn)堿液，以檢驗(yàn)本發(fā)明方法的準(zhǔn)確性，該堿液中含 NaOH (濃度為 O. 06mol/L)、Na2SiO3 (濃度為 O. 02mol/L)。(I)、取20ml待測堿液三份，再取20ml水做空白對比樣，分別向三份待測堿液和空白樣中加入8 10滴甲基紅做指示劑，用O. 5mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至溶液顔色微紅，記錄此時(shí)消耗的鹽酸體積V1 ;鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度用C1表示，則可以計(jì)算出所述堿液中氫氧化鈉和硅酸鈉之間的濃度關(guān)系；
反應(yīng)方程式如下式I、II和III
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池生產(chǎn)過程中所用堿液的檢測方法，用于檢測堿液中所含氫氧化鈉和硅酸鈉的濃度，其特征在于所述檢測方法包括以下步驟 (I )、用酸滴定所述堿液至中性，檢測出所述堿液中的氫氧化鈉與硅酸鈉之間的濃度關(guān)系; (2)、通過向經(jīng)過步驟(I)的堿液中加入過量且定量的氟化鈉和酸，再用堿反滴定酸的方法，檢測出所述堿液中硅酸鈉的濃度C(Na2SiO3)； (3)、根據(jù)步驟(I)所得的氫氧化鈉與硅酸鈉的濃度關(guān)系計(jì)算出氫氧化鈉的濃度c(NaOH)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測方法，其特征在于所述檢測方法各步驟的具體實(shí)施過程如下 (I )、取一定量經(jīng)過稀釋的待測堿液，用甲基紅作指示劑，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至溶液顯紅色，經(jīng)過換算得到所述堿液中氫氧化鈉與硅酸鈉之間的濃度關(guān)系； (2)、向經(jīng)過步驟(I)的堿液中加入過量且定量的氟化鈉和鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液，反應(yīng)完全后，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液反滴定剩余的鹽酸，至溶液呈黃色為止，再經(jīng)過換算而得到所述堿液中所含硅酸鈉的濃度C(Na2SiO3)； (3 )、根據(jù)步驟(I)所得的氫氧化鈉與硅酸鈉的濃度關(guān)系，計(jì)算出所述堿液中氫氧化鈉的濃度c (NaOH)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測方法，其特征在于所述檢測方法還包括步驟(4):用純水代替待測堿液做空白樣，重復(fù)步驟(I)和步驟(2 )的操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測方法，其特征在干在步驟(2)計(jì)算硅酸鈉的濃度C(Na2SiO3)時(shí)，算入步驟(4)中空白樣的記錄結(jié)果，以消除誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4中任一項(xiàng)所述的檢測方法，其特征在于步驟(I)和步驟(2)中所使用的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度在O. 5 lmol/L之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2 4中任一項(xiàng)所述的檢測方法，其特征在于步驟(I)和步驟(2)中所使用的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液和氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液濃度相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能電池生產(chǎn)過程中所用堿液的檢測方法，用于檢測堿液中所含氫氧化鈉和硅酸鈉的濃度。該檢測方法包括以下步驟先用酸滴定堿液至中性，檢測出堿液中氫氧化鈉與硅酸鈉之間的濃度關(guān)系；然后通過向經(jīng)過上述處理的堿液中加入過量且定量的氟化鈉和鹽酸，再用氫氧化鈉反滴定剩余的鹽酸，進(jìn)而檢測出待測堿液中硅酸鈉的濃度；最后根據(jù)得到的氫氧化鈉與硅酸鈉的濃度關(guān)系計(jì)算出氫氧化鈉的濃度。本發(fā)明利用反滴定法對堿液中的成分濃度進(jìn)行檢測，準(zhǔn)確性高，成本低廉，簡單易操作，耗時(shí)少，對工業(yè)生產(chǎn)能起到良好的指導(dǎo)和參考作用。
文檔編號G01N21/79GK102621141SQ20121011221
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者吳衛(wèi)偉, 安子鳳, 牛春曉, 黃高山 申請人:昊誠光電(太倉)有限公司