多晶硅片酸制绒优化剂的化学组合物及其应用的制作方法

本发明属于新能源领域，特别涉及一种用于多晶硅片表面酸制绒优化剂的化学组合物，还涉及该优化剂化学组合物在制备用于砂浆线或金刚线切割多晶硅片制绒的酸性制绒液中的应用。
背景技术：
：硅片表面入射光的反射大大降低了硅太阳能电池的效率(电流)。如果硅电池片表面不进行减反射处理，那么，大约40％的太阳光将会失去。这种抗反射效果在整个太阳能谱和在各种各样的入射光角度必须是有效的。目前，在晶体硅光伏电池上的减反射通过几个不同的技术。对于单晶硅，各向异性(金字塔)绒面蚀刻硅单晶的反射率减少到大约5-15％上面向100单结晶硅，但主要在接近90°角的入射光而不是低入射角的反射率。这种技术也会消耗大量的硅材料，使它无法实际应用于薄膜硅太阳能电池。对于多晶硅，采用酸性各向同性腐蚀方法得到小坑状绒面，使表面反射率减少至15-20％。随着硅片切割技术的发展，金刚线切割硅片技术由于其成本和环保优势将取代砂浆线成为硅片生产工艺的主流。然而，金刚线切割多晶硅片制绒成为约束约束金刚线切割多晶硅在电池制造中推广的主要因素。金刚线切割多晶硅片无法用常规方法得到表面均匀的绒面。对金刚线切割硅片制绒曾有不同的尝试。专利cn104328503a公开了一种金刚线切割的多晶硅的制绒方法，其主要特征在于采用混合酸溶液对硅片表面进行处理，使硅片表面形成多孔结构。专利cn104962998a提供一种基于金刚线切割的硅片的制绒预处理方法，其包括如下步骤：a)将浓氢氟酸溶液、过氧化氢溶液、金属盐和水混合得到预处理液；b)将金刚线切割的硅片置于所述预处理液中进行预处理a，直到基本去除硅片上的切割纹。专利cn104576830提供了一种金刚线切割多晶硅片的制绒预处理液，所述制绒处理液包括第一处理液和第二处理液a或b，第一处理液为浓氢氟酸、双氧水、金属盐和水的混合溶液，所述处理液a包括硝酸和强碱，所述处理液b为硝酸、浓氢氟酸和水的混合溶液；上述预处理方法对金刚线切割硅片的制绒产生很大改进作用，但是得到的硅片电池在表面均匀性和降反射率方面与砂浆线切割多晶硅相比仍然有显著差异。专利cn105304734提供了一种多晶硅片制绒辅助剂及其应用方法，该辅助剂由银诱导剂、氧化剂、缓冲剂、分散剂以及去离子水组成。将该辅助剂加入由浓氢氟酸和硝酸混合液组成的传统的各向同性制绒液中，然后将多晶硅片浸入该制绒液中，硅片表面将发生各向同性腐蚀和各向异性腐蚀，从而得到了反射率低于10％的同向腐蚀坑和异向倒金字塔形貌共存的硅表面。cn104393114公开了一种微纳复合绒面结构的多晶黑硅制备方法，首先将多晶硅片置入腐蚀溶液中，制备获得具有微米绒面结构的多晶硅片；然后将其置入金属离子化合物溶液中在微米绒面上沉积金属纳米颗粒，接着将其置于刻蚀溶液中进行刻蚀获得具有微纳复合绒面结构的多晶硅片；清洗去除表面残留的金属颗粒后，最后将其置于碱性溶液进行微纳复合绒面结构修正刻蚀。然而，以上这些方法除了使用成本很高外，并且有金属离子的引入，在均匀性和电性能方面存在其局限性，制绒后绒面的色差(特别是不同界面间的色差)大，无法产业化。目前广泛应用的酸性各向同性制绒工艺的酸性腐蚀液是由氢氟酸(hf)、硝酸(hn03)和纯水按一定的比例混合而成。该方法中硝酸的作用是氧化硅表面，而氢氟酸的作用是不断去除硅表面的氧化层。这种工艺的最大特点是非常简单，但是无法直接应用到金刚线切割硅片上。主要问题是制绒后反射率高，绒面的均匀性很差，绒面的色差(特别是不同界面间的色差)大，特别是硅电池的转换效率不高等等。技术实现要素：发明目的：本发明的第一目的是提供一种用于多晶硅片酸性制绒的优化剂的化学组合物，其可用作酸性多晶硅片的表面制绒，从而得到表面均匀的绒面。本发明的第二目的是提供上述优化剂化学组合物在制备用于砂浆线或金刚线切割多晶硅片酸性制绒液中的应用。技术方案：本发明提供的多晶硅片酸制绒优化剂的化学组合物，该组合物为水溶液，溶质为：(1)具有噻二唑嗡盐结构单元的聚合物；(2)多元醇或其衍生物。作为优选，所述具有噻二唑嗡盐结构单元的聚合物的重量百分数为0.05-5％，优选地，为0.1-3.0％；所述具有噻二唑嗡盐结构单元的聚合物其结构形式如(i)所示：其中，r选自2-8个碳原子的烷氧基、1-10个碳原子的烷基或取代烷基；n为2以上的整数。作为另一种优选，r选自1-5个碳原子的烷基；r选自1-4个碳原子的含羟基的烷基。作为另一种优选，所述多元醇或其衍生物的重量百分数为0.0001-15％，优选地，为0.01-5％。作为另一种优选，所述多元醇或其衍生物为分子量为400-20000的聚乙二醇。作为另一种优选，水溶液的溶剂为去离子水。本发明还提供了上述多晶硅片酸制绒优化剂的化学组合物在砂浆线或金刚线切割多晶硅片酸制绒中的应用。所述应用，包括以下步骤：将权利要求1所述的多晶硅片酸制绒优化剂的化学组合物加入氢氟酸-硝酸混合溶液中，得酸性制绒液；将砂浆线或金刚线切割多晶硅片浸入到该酸性制绒液中制绒。所述应用，包括以下步骤：所述多晶硅片酸制绒优化剂的化学组合物和氢氟酸-硝酸混合溶液的质量比为(0.5-5):100；所述氢氟酸-硝酸混合溶液中，氢氟酸的质量百分比浓度为5-15％，硝酸的质量百分比浓度为35-75％。所述应用，制绒温度为5-20℃，制绒时间为60-300s。有益效果：本发明提供的化学组合物制备和使用方法简单、容易实施、重复性好，其用于砂浆线或金刚线切割多晶硅制绒时，制绒效果明显的提高，制得的硅片容面均匀并且反射率低，硅片镀膜后的外观颜色均匀，与未加入辅助化学组合物时相比绒面的均匀性得到明显提高。附图说明图1为未制绒的太阳能电池用金刚线切割多晶硅片表面的显微镜平面图。图2为采用未加入本发明的优化剂化学组合物的混合酸溶液进行太阳能电池用金刚线切割多晶硅片制绒表面的显微镜平面图。图3为对采用加入制绒液zhw04的混合酸溶液进行太阳能电池用金刚线切割多晶硅片制绒的表面的显微镜平面图。图4为采用未加入本发明的优化剂化学组合物的混合酸溶液制绒得到的太阳能电池用金刚线切割多晶硅片镀膜后的显微镜平面图。图5为采用加入制绒液zhw04的混合酸溶液制绒得到的太阳能电池用金刚线切割多晶硅片镀膜后的显微镜平面图。图6显示了对采用加入制绒液zhw09的混合酸溶液进行砂浆线切割多晶硅片制绒的表面形貌的显微镜平面图。文献参考cn102816297a，基于联苯并噻二唑的聚合物及其制备方法和应用钱雁冰，新型含噻唑环共轭聚合物的合成、结构与性能，《宁波大学》，2012具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样适用于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1制备一批多晶硅片酸制绒优化剂的化学组合物，其配方见表1。表1以上的组合物中，余量为去离子水。实施例2配置酸性制绒液：实施例3将砂浆线或金刚线切割多晶硅片浸入到实施例2的酸性制绒液中制绒，制绒温度为5-20℃，制绒时间为60-300s。例如：(1)取太阳能电池用金刚线切割多晶硅片，分别浸入到酸性制绒液中进行制绒，制绒条件：实例编号制绒液制绒温度℃制绒时间s01zry011018002zry021518003zry031018004zry041518005zry051018006zry061518007zry071018008zry081518009zry091018010zry10206011zry11530012zry122012013zry135240图1显示了未制绒的太阳能电池用金刚线切割多晶硅片表面形貌，其呈现非常不均匀的表面形貌。图2显示了采用未加入本发明的优化剂化学组合物的混合酸溶液进行太阳能电池用金刚线切割多晶硅片制绒的表面形貌，其表面均匀性很差。图3显示了对采用加入制绒液zhw04的混合酸溶液进行太阳能电池用金刚线切割多晶硅片制绒的表面形貌，其表面均匀性非常好；采用制绒液zry01-zry13均获得了一样的结果。由图1至3可知，采用本发明的制绒液制绒形成的腐蚀绒面分布比较均匀。图4显示了采用未加入本发明的优化剂化学组合物的混合酸溶液制绒得到的太阳能电池用金刚线切割多晶硅片的后续镀膜工艺，可以明显看到常规制绒工艺得到的电池片存在严重色差，将无法投入生产使用。图5显示了采用加入制绒液zhw04的混合酸溶液制绒得到的太阳能电池用金刚线切割多晶硅片的后续镀膜工艺，很显然，得到的镀膜电池片表面具有良好的均匀性。图6显示了对采用加入制绒液zhw09的混合酸溶液进行砂浆线切割多晶硅片制绒的表面形貌，其表面均匀性非常好；采用制绒液zry01-zry13均获得了一样的结果。以上已经充分表明了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。当前第1页12