本发明涉及单晶硅片倒金字塔制绒用辅助剂及其应用。
背景技术：
金属辅助方法制绒作为解决金刚线硅片制绒困难的有效方法已经在多晶硅片上应用成熟，市场上有多家电池厂商采用此方法制备多晶黑硅。但是金属辅助方法用在单晶硅片上却效果不佳，采用金属辅助方法制绒的单晶硅片常存在气泡印、卡点印等外观不良，且制备的倒金字塔结构尺寸不一，出绒率低。而采用金属辅助方法制备的单晶硅片可以获得倒金字塔结构，与目前普遍采用的碱腐蚀法获得的正金字塔结构相比，具有反射率低，电池效率和ctm高的优点。因此，解决倒金字塔的结构和外观问题势在必行。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种单晶硅片倒金字塔制绒用辅助剂及其应用，该辅助剂可加入含有金属离子的酸性制绒液，辅助制绒液对单晶硅片进行制绒；辅助剂可控制制绒时挖孔、扩孔的方向和速度，还可改善脱泡效果和溶液浸润性，去除微结构，从而获得外观良好、结构均一、出绒率高的倒金字塔绒面。
为实现上述目的，本发明提供一种单晶硅片倒金字塔制绒用辅助剂，其各组分的质量百分含量为：聚天冬氨酸0.5%～1%，甜菜碱0.2%～0.5%，聚乙烯醇1%～3%，明胶1%～3%，氟碳表面活性剂0.2%～0.5%，余量为水。
优选的，所述水为去离子水。
本发明还提供一种单晶硅片倒金字塔制绒用制绒液，其含有：酸溶液，金属离子，以及上述辅助剂；所述金属离子为金、银、铜、铁、镍离子中的一种或几种。
优选的，所述酸溶液中配入了5%～30%的hf水溶液和2%～20%的h2o2水溶液，hf水溶液中含有49%的hf，h2o2水溶液中含有30%的h2o2；其中，百分含量为质量百分含量。
优选的，所述金属离子与酸溶液的质量比为0.5～5:100。
优选的，所述辅助剂与酸溶液的质量比为0.3～1.5:100。
本发明还提供一种单晶硅片的倒金字塔制绒方法，采用上述制绒液对单晶硅片进行表面制绒，在单晶硅片表面形成倒金字塔绒面。
优选的，上述单晶硅片的倒金字塔制绒方法，其具体步骤包括：
1）配制辅助剂：将质量百分含量为0.5%～1%的聚天冬氨酸、0.2%～0.5%的甜菜碱、1%～3%的聚乙烯醇、1%～3%的明胶、0.2%～0.5%的氟碳表面活性剂加入到余量的水中，混合均匀配成辅助剂；
2）配置制绒液：将步骤1）制得的辅助剂加到含有金属离子的酸溶液中，混合均匀配成制绒液；
3）制绒：将单晶硅片浸入步骤2）制得的制绒液中进行表面制绒，在单晶硅片表面形成倒金字塔绒面。
优选的，步骤3）中表面制绒的制绒温度为10～40℃，制绒时间为50～200s。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种单晶硅片倒金字塔制绒用辅助剂及其应用，该辅助剂可加入含有金属离子的酸性制绒液，辅助制绒液对单晶硅片进行制绒；辅助剂可控制制绒时挖孔、扩孔的方向和速度，还可改善脱泡效果和溶液浸润性，去除微结构，从而获得外观良好、结构均一、出绒率高的倒金字塔绒面。
本发明辅助剂具有如下特点：
1）辅助剂可影响制绒反应过程，控制挖孔、扩孔的方向和速度，获得均一、出绒率高的倒金字塔绒面。
2）辅助剂可有效改善单晶硅片制绒后的外观，避免制绒后的单晶硅片出现气泡印、卡点印等外观不良，使单晶硅片整体外观均一、无色差，且可降低反射率，提高电流和电池效率。经产线验证，电池效率较目前的正金字塔高0.1%以上。
聚天冬氨酸和明胶可与金属作用，降低金属与硅表面的电极电势差，从而减弱金属挖孔和扩孔的速度。同时聚乙烯醇对金属有分散作用，避免了连孔和深孔的出现。上述三种成分联合作用可以使倒金字塔结构均匀，出绒率高。甜菜碱和氟碳表面活性剂降低溶液的表面张力，增加溶液浸润性，使硅片表面的气泡变小，容易从硅片表面脱落，从而避免了气泡印和卡齿印的产生，获得外观均一良好的硅片。
附图说明
图1是制绒后单晶硅片表面绒面的扫描电镜图；
图2是制绒后单晶硅片的外观照片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
一种单晶硅片的倒金字塔制绒方法，其具体步骤包括：
1）配制辅助剂：将质量百分含量为0.5%～1%的聚天冬氨酸、0.2%～0.5%的甜菜碱、1%～3%的聚乙烯醇、1%～3%的明胶、0.2%～0.5%的氟碳表面活性剂加入到余量的水中，混合均匀配成辅助剂；
2）配置制绒液：将步骤1）制得的辅助剂加到含有金属离子的酸溶液中，混合均匀配成制绒液；
所述酸溶液中配入了5%～30%的hf水溶液和2%～20%的h2o2水溶液，hf水溶液中含有49%的hf，h2o2水溶液中含有30%的h2o2；其中，百分含量为质量百分含量；
所述金属离子为金、银、铜、铁、镍离子中的一种或几种；
所述金属离子与酸溶液的质量比为0.5～5:100；
所述辅助剂与酸溶液的质量比为0.3～1.5:100；
3）制绒：将单晶硅片浸入步骤2）制得的制绒液中进行表面制绒，在单晶硅片表面形成倒金字塔绒面；表面制绒的制绒温度为10～40℃，制绒时间为50～200s。
优选的，步骤1）中的水为去离子水。
图1是制绒后单晶硅片表面绒面的扫描电镜图；图2是制绒后单晶硅片的外观照片；从图1和图2中可以看出，制绒后单晶硅片的外观良好（无气泡印、卡点印），且具有结构均一、出绒率高的倒金字塔绒面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。