技术领域
本发明涉及酸制绒添加剂及其制备方法和使用方法，特指用于金刚线切割多晶硅片酸制绒的添加剂及其在金刚线切割多晶硅片酸制绒工艺中的使用方法。
背景技术：
目前光伏行业所用晶体硅片的切割主要采用砂浆多线切割技术，但是该技术存在切割工艺效率低下、切割加工成本高、切割后废砂浆的排放污染大等问题。相比之下，固体磨料金刚石线锯切割（简称金刚线切割）技术因具有切割效率高、切割加工成本低和环境清洁等优点，受到了越来越多的关注，有望成为晶体硅等硬脆材料切片技术的未来发展方向。
砂浆多线切割是利用一根根很长的不锈钢丝环绕在驱动轮和张紧轮上，在高速运转驱动轮的带动下进行高速切割的切割技术。在切割过程中，切割线并不进行切削加工，其主要作用是将以聚乙二醇和碳化硅微粉为主体的磨削浆料高速带入切割区域并对磨料施加载荷，最终由磨料对硅材料进行磨削切割。金刚石线锯通常是以电镀或树脂固定的方法将金刚石颗粒固着在不锈钢丝表层中制成的。在切割过程中，金刚石线锯高速运转，以一定的压力对硅材料直接进行磨削切割。与砂浆多线锯的“三体加工”相比，金刚石线锯属于“二体加工”，其加工效率是砂浆多线锯的数倍，且在切割加工硅片时无需添加研磨浆料，能大幅度降低硅片的加工成本且对环境污染小。
由于金刚线切割的切割原理与砂浆多线切割的切割原理不同，所以两种切割工艺得到的硅片表面的形貌存在很大差异。砂浆多线切割的硅片表面主要以脆性破碎断裂形成的形貌为主，硅片表面存在很多微小的不规则凹坑（如图1所示）。而金刚线切割的硅片表面除存在脆性破碎断裂形成的不规则凹坑外，还存在大量由塑性磨削切割形成的光滑切割纹，所以最终金刚线切割的硅片表面呈现出脆性和塑性的混合形貌（如图2所示）。
在太阳能电池生产过程中，硅片表面织构化（制绒）在降低表面反射率方面起着重要作用，也是提高太阳能电池光电转化效率的有效手段之一。目前多晶硅片的制绒工艺多采用HF-HNO3-H2O体系的酸性溶液的湿化学腐蚀工艺，该酸性溶液利用的是对硅片表面的各种缺陷进行各向同性腐蚀，从而降低硅片表面反射率。砂浆多线切割硅片表面主要为不规则凹坑，缺陷分布均匀性好，故通过HF-HNO3-H2O体系的制绒工艺可以得到整面腐蚀均匀的绒面（如图3所示）。但金刚线切割硅片表面为不规则凹坑和光滑切割纹组成的混合形貌，表面缺陷分布不均匀，故通过常规的HF-HNO3-H2O体系的制绒工艺无法得到整面腐蚀均匀的绒面（如图4所示）。
申请号为201110112185.1的中国专利公布了一种金刚线切割硅片的制绒方法。该专利在HF-HNO3体系中加入H2SO4或H3PO4，通过H2SO4或H3PO4的催化和缓冲作用来控制反应速率，从而降低制绒后硅片的表面反射率，但是该专利需加入大量H2SO4或H3PO4来达到降低反射率的目标，制绒成本较高，而且该专利的制绒体系为富HF体系，制绒后硅片表面易出现由深腐蚀坑形成的暗纹，会对太阳能电池的光电转化效率产生不利影响。申请号为201010540761.8和201110212876.9的中国专利分别公开了两种多晶硅片酸性制绒液的添加剂，其中申请号为201010540761.8的专利所述的添加剂成分为H2SO4、H3PO4和H2O，申请号为201110212876.9的专利所述的添加剂成分为聚乙烯吡咯烷酮、三乙醇胺和水，该两篇专利均未指明该添加剂应用的多晶硅片为常规砂浆多线切割硅片还是金刚线切割硅片。目前未见专门针对金刚线切割多晶硅片酸制绒的添加剂及使用方法的报道。
所以，开发出一种添加量低、能改善金刚线切割多晶硅片绒面均匀性、制绒后不易出现暗纹、制绒后硅片表面反射率低的金刚线切割多晶硅片酸制绒的添加剂具有很好的实际应用价值。
参考资料
1.常州天合光能有限公司.一种金刚线切割硅片的制绒方法[P]:中国,201110112185.1,2011-04-30.
2.大连三达奥克化学股份有限公司.多晶硅太阳能电池片酸性制绒剂用添加剂[P]:中国,201010540761.8,2010-11-12.
3.常州时创能源科技有限公司.一种多晶硅片酸性制绒液的添加剂及使用方法[P]:中国,201110212876.9,2011-07-27.
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种硅片表面绒面均匀性好、无明显暗纹，反射率低的用于金刚线切割多晶硅片酸制绒的添加剂。为此，本发明采用如下技术方案：
所述添加剂包括如下组分：聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水。
同时本发明还提供一种该添加剂在金刚线切割多晶硅片酸制绒工艺中的使用方法。本发明采用如下技术方案：
所述酸制绒工艺包括如下步骤：a）配制添加剂：将聚乙烯醇和聚乙二醇溶解于去离子水中，制得添加剂；b）配制酸性制绒液：将氢氟酸和硝酸溶于去离子水中制得酸混合溶液，而后将步骤a）制得的添加剂加入到该酸混合溶液中，得到酸性制绒液；c）制绒：将金刚线切割多晶硅片浸入到步骤b）所获得的酸性制绒液中进行制绒。
通过上述的添加剂和应用该添加剂对金刚线切割多晶硅片进行酸制绒后，硅片表面绒面均匀性好，无明显暗纹，反射率比常规制绒后的金刚线切割多晶硅片低6%左右。且该添加剂无毒性、无腐蚀性，配制和使用工艺简单，具有很好的实际应用价值。
附图说明
图1为砂浆多线切割多晶硅片的扫描电子显微镜图片。
图2为金刚线切割多晶硅片的扫描电子显微镜图片。
图3为砂浆多线切割多晶硅片常规制绒后的扫描电子显微镜图片。
图4为金刚线切割多晶硅片常规制绒后的扫描电子显微镜图片。
图5为金刚线切割多晶硅片用本发明实施例2的添加剂制绒后的扫描电子显微镜图片，由图中可见，硅片表面绒面均匀性好。
具体实施方式
本发明提供一种用于金刚线切割多晶硅片酸制绒的添加剂和所述添加剂在金刚线切割多晶硅片酸制绒工艺中的使用方法。所述酸制绒添加剂包括如下组分：聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水，并将其应用于金刚线切割多晶硅片的酸制绒过程。本发明通过将该添加剂应用于金刚线切割多晶硅片的酸制绒工艺，可使制绒后金刚线切割多晶硅片的反射率比常规制绒工艺制绒后金刚线切割多晶硅片的反射率低6%左右。本发明的添加剂无毒性、无腐蚀性，配制和使用工艺简单，具有很好的实际应用价值。
具体来说，本发明提供一种用于金刚线切割多晶硅片酸制绒的添加剂，所述添加剂包括如下组分：聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水。
其中，所述聚乙烯醇的重量百分含量为0.5~2%，所述聚乙二醇的重量百分含量为0.5~2%。
所述聚乙烯醇的醇解度为88%或98%，优选醇解度为88%。
所述聚乙烯醇可选商业牌号为0588、0599、1788、1799、2088、2099等各种产品，优选醇解度为88%左右的0588、1788、2088的产品。
所述聚乙二醇的分子量为200~5000，优选分子量为400~1000。
所述聚乙二醇可选分子量为200、300、400、600、1000、1500、2000、4000、5000等各种产品，优选分子量为400、600、1000的产品。
本发明同时提供所述添加剂在金刚线切割多晶硅片酸制绒工艺中的使用方法，所述酸制绒工艺包括如下步骤：a）配制添加剂：将聚乙烯醇和聚乙二醇溶解于去离子水中，制得添加剂；b）配制酸性制绒液：将氢氟酸和硝酸溶于去离子水中制得酸混合溶液，而后将步骤a）制得的添加剂加入到该酸混合溶液中，得到酸性制绒液；c）制绒：将金刚线切割多晶硅片浸入到步骤b）所获得的酸性制绒液中进行制绒。
所述步骤a）中，所述聚乙烯醇的重量百分含量为0.5~2%。
所述聚乙烯醇可选商业牌号为0588、0599、1788、1799、2088、2099等各种产品，优选醇解度为88%左右的0588、1788、2088的产品。
所述步骤a）中，所述聚乙二醇的重量百分含量为0.5~2%。
所述聚乙二醇可选分子量为200、300、400、600、1000、1500、2000、4000、5000等各种产品，优选分子量为400、600、1000的产品。
所述步骤b）中，氢氟酸的重量百分含量为5~25%。
所述步骤b）中，硝酸的重量百分含量为30~60%。
所述步骤b）中，添加剂的重量百分含量为0.4~1%。
所述步骤c）中，制绒过程的制绒温度为5~25oC，制绒时间为60~200s，优选制绒温度为5~10oC，优选制绒时间为100~150s。
以下通过实施例作进一步的阐述。
实施例1提供一个对比例，为不应用本发明添加剂的常规制绒方法：
采用如下步骤：
1）、配制酸性制绒液：在搅拌作用下，将2L浓度为49%的氢氟酸、8L浓度为65-68%的硝酸和5L去离子水混合均匀；
2）、制绒：将金刚线切割多晶硅片浸入上述酸性制绒液中进行制绒，制绒温度为7oC，制绒时间为90s。
制绒后的金刚线切割多晶硅片表面反射率为27.0%。图4给出了得到的金刚线切割多晶硅片表面绒面的扫描电子显微镜图片，从图片中可知得到了尺寸大小不均、分布不均的绒面。
实施例2
采用如下步骤：
a）、配制添加剂：在搅拌作用下，将1.0g聚乙烯醇（商业牌号0588）和1.5g聚乙二醇（分子量400）溶解于97.5g去离子水中（即：在配好的添加剂中，所述聚乙烯醇的重量百分含量为1%、所述聚乙二醇的重量百分含量为1.5%）；
b）、配制酸性制绒液：在搅拌作用下，将1.5L浓度为49%的氢氟酸、8L浓度为65-68%的硝酸和5.5L去离子水混合均匀，而后加入75mL上述的添加剂，搅拌均匀（即：在配好的酸性制绒液中，所述氢氟酸的重量百分含量为5%，所述硝酸的重量百分含量为40%，所述添加剂的重量百分含量为0.4%）；
c）、制绒：将金刚线切割多晶硅片浸入上述酸性制绒液中进行制绒，制绒温度为7oC，制绒时间为120s。
制绒后的金刚线切割多晶硅片表面反射率为20.5%。图5给出了得到的金刚线切割多晶硅片表面绒面的扫描电子显微镜图片，从图中可知应用本发明添加剂对金刚线切割多晶硅片制绒后得到的绒面尺寸大小及分布均比常规制绒更佳。
实施例3
采用如下步骤：
a）、配制添加剂：在搅拌作用下，将2.0g聚乙烯醇（商业牌号1799）和0.5g聚乙二醇（分子量1000）溶解于97.5g去离子水中（即：在配好的添加剂中，所述聚乙烯醇的重量百分含量为2%、所述聚乙二醇的重量百分含量为0.5%）；
b）、配制酸性制绒液：在搅拌作用下，将2.5L浓度为49%的氢氟酸、8.5L浓度为65-68%的硝酸和4L去离子水混合均匀，而后加入130mL上述的添加剂，搅拌均匀（即：在配好的酸性制绒液中，所述氢氟酸的重量百分含量为8%，所述硝酸的重量百分含量为42%，所述添加剂的重量百分含量为0.7%）；
c）、制绒：将金刚线切割多晶硅片浸入上述制绒液中进行制绒，制绒温度为10oC，制绒时间为100s。
制绒后的金刚线切割多晶硅片表面反射率为21.0%。绒面尺寸大小及分布均比常规制绒更佳。
实施例4
采用如下步骤：
a）、配制添加剂：在搅拌作用下，将0.5g聚乙烯醇(商业牌号2088)和2.0g聚乙二醇（分子量600）溶解于97.5g去离子水中（即：在配好的添加剂中，所述聚乙烯醇的重量百分含量为0.5%、所述聚乙二醇的重量百分含量为2%）；
b）、配制酸性制绒液：在搅拌作用下，将4L浓度为49%的氢氟酸、7L浓度为65-68%的硝酸和4L去离子水混合均匀，而后加入180mL上述的添加剂，搅拌均匀（即：在配好的酸性制绒液中，所述氢氟酸的重量百分含量为12%，所述硝酸的重量百分含量为35%，所述添加剂的重量百分含量为1.0%）；
c）、制绒：将金刚线切割多晶硅片浸入上述制绒液中进行制绒，制绒温度为6oC，制绒时间为150s。
制绒后的金刚线切割多晶硅片表面反射率为21.0%。绒面尺寸大小及分布均比常规制绒更佳。
实施例5
采用如下步骤：
a）、配制添加剂：在搅拌作用下，将2.0g聚乙烯醇(商业牌号1788)和1.0g聚乙二醇（分子量2000）溶解于96.5g去离子水中（即：在配好的添加剂中，所述聚乙烯醇的重量百分含量为2%、所述聚乙二醇的重量百分含量为1%）；
b）、配制酸性制绒液：在搅拌作用下，将8L浓度为49%的氢氟酸、6L浓度为65-68%的硝酸和1L去离子水混合均匀，而后加入150mL上述的添加剂，搅拌均匀（即：在配好的酸性制绒液中，所述氢氟酸的重量百分含量为24%，所述硝酸的重量百分含量为30%，所述添加剂的重量百分含量为0.8%）；
c）、制绒：将金刚线切割多晶硅片浸入上述制绒液中进行制绒，制绒温度为5oC，制绒时间为200s。
制绒后的金刚线切割多晶硅片表面反射率为21.5%。绒面尺寸大小及分布均比常规制绒更佳。
实施例6
采用如下步骤：
a）、配制添加剂：在搅拌作用下，将1.0g聚乙烯醇(商业牌号0599)和2.0g聚乙二醇（分子量4000）溶解于97g去离子水中（即：在配好的添加剂中，所述聚乙烯醇的重量百分含量为1%、所述聚乙二醇的重量百分含量为2%）；
b）、配制酸性制绒液：在搅拌作用下，将2L浓度为49%的氢氟酸、12.5L浓度为65-68%的硝酸和0.5L去离子水混合均匀，而后加入100mL上述的添加剂，搅拌均匀（即：在配好的酸性制绒液中，所述氢氟酸的重量百分含量为6%，所述硝酸的重量百分含量为57%，所述添加剂的重量百分含量为0.5%）；
c）、制绒：将金刚线切割多晶硅片浸入上述制绒液中进行制绒，制绒温度为25oC，制绒时间为60s。
制绒后的金刚线切割多晶硅片表面反射率为22.0%。绒面尺寸大小及分布均比常规制绒更佳。
为达到说明目的，本专利已以较佳实例叙述如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润色，因此本发明的保护范围当以权利要求书为限。