一種硅片背拋光用添加劑及其應用的制作方法
1.本發明涉及光伏領域，具體涉及一種硅片背拋光用添加劑及其應用。
背景技術：
2.目前，在太陽能電池的生產工藝中，常常對擴散后的硅片背面進行拋光處理。硅片背面絨面的金字塔結構經背拋后，僅保留了金字塔結構的塔基。目前背拋后的塔基都比較規整，塔基的頂面比較平整，塔基的邊線也比較規整；這種背拋絨面結構會導致絲網印刷過程中漿料對硅片的附著力下降，若漿料與硅片接觸不良，會使電池效率降低。
技術實現要素：
3.本發明的目的在于提供一種硅片背拋光用添加劑及其應用，在單晶硅片背拋光的拋光液中添加本發明的添加劑，能使硅片背面的金字塔絨面變為塔基狀，且能使塔基的邊線和頂面變的粗糙，增加塔基的比表面積和粗糙度，這樣更利于背面漿料與背拋絨面結構形成緊密接觸，可提高絲網印刷過程中漿料對硅片的附著力，使漿料與硅片接觸良好，從而降低背面光生載流子的復合，提升少子壽命，同時提升鈍化效果，進而減少外觀不良，效率也可提高，并滿足topcon電池對背面拋光的需求。
4.為實現上述目的，本發明提供一種硅片背拋光用添加劑，其各組分的質量百分含量為：保護成分0.01～0.05%，加速成分1%～3%，選擇性腐蝕劑0.1%～0.5%，余量為水。
5.優選的，所述保護成分選自乙烯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷中的一種或幾種。
6.優選的，所述加速成分選自4-羥基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸中的一種或幾種。
7.優選的，所述選擇性腐蝕劑選自椰油酰胺基丙基二甲基胺丙酸鹽、異硬脂酰胺基嗎啉乳酸鹽、硬脂酰胺基丙基二甲基胺乳酸鹽中的一種或幾種。
8.優選的，所述水為去離子水。
9.本發明還提供一種硅片背拋光用拋光液，其含有堿液和上述的添加劑，添加劑與堿液的質量比為0.5～1.5:100。
10.優選的，所述堿液為naoh溶液或koh溶液。
11.優選的，所述naoh溶液中naoh的質量濃度為1.5%～4.5%，所述koh溶液中koh的質量濃度為2%～5%。
12.本發明還提供一種硅片背拋光方法，利用上述的拋光液對單晶硅片進背拋光。
13.優選的，背拋光的溫度控制在50～70℃，時間控制在120～300s。
14.本發明的優點和有益效果在于：提供一種硅片背拋光用添加劑及其應用，在單晶硅片背拋光的拋光液中添加本發明的添加劑，能使硅片背面的金字塔絨面變為塔基狀，且能使塔基的邊線和頂面變的粗糙，增加塔基的比表面積和粗糙度，這樣更利于背面漿料與背拋絨面結構形成緊密接觸，可提高絲網印刷過程中漿料對硅片的附著力，使漿料與硅片
接觸良好，從而降低背面光生載流子的復合，提升少子壽命，同時提升鈍化效果，進而減少外觀不良，效率也可提高，并滿足topcon電池對背面拋光的需求。
15.單晶硅片在拋光液中硅片表面帶負電荷，選擇性腐蝕劑（椰油酰胺基丙基二甲基胺丙酸鹽、異硬脂酰胺基嗎啉乳酸鹽、硬脂酰胺基丙基二甲基胺乳酸鹽）作為一種胺鹽陽離子表面活性劑可以通過庫倫力吸附于硅片表面進行，且可以形成選擇性吸附，能改變堿對硅片的各向異性腐蝕，具有選擇性腐蝕效果。
16.選擇性腐蝕劑，其選擇性的吸附在金字塔的塔尖較多，由于吸附抑制反應的作用，導致塔尖處反應慢，形成稍鈍的鋸齒狀；而相對于塔尖的塔基處則選擇性吸附的較少，所以塔基處反應較塔尖快，塔基形成類似花邊的鋸齒形貌；最終可使塔基的邊線和頂面變的粗糙。
17.保護成分水解后的硅羥基可與單晶硅正面的二氧化硅表面羥基縮合，通過與二氧化硅表面吸附的作用，抑制了拋光過程中堿液對二氧化硅的腐蝕作用，通過化學吸附保護了硅片的正面不被腐蝕，進而對pn結的氧化層進行保護。
18.加速成分能提高oh-對硅片背面的腐蝕，由于加速成分試劑中都含有共軛大π鍵，所以可以促進反應的進行，可以在低堿濃度下實現良好的拋光效果。
19.加速成分在體系中也起到穩定體系的作用。
附圖說明
20.圖1是實施例1背拋光后硅片背面的形貌圖；圖2是實施例2背拋光后硅片背面的形貌圖；圖3是對比例1背拋光后硅片背面的形貌圖。
具體實施方式
21.下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
22.本發明提供一種硅片背拋光方法，具體步驟包括：1）配制添加劑：將質量百分含量為0.01～0.05%的保護成分、1%～3%的加速成分、0.1%～0.5%的選擇性腐蝕劑加入到余量的水中，混合均勻配成添加劑；所述保護成分選自乙烯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷中的一種或幾種；所述加速成分選自4-羥基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸中的一種或幾種；所述選擇性腐蝕劑選自椰油酰胺基丙基二甲基胺丙酸鹽、異硬脂酰胺基嗎啉乳酸鹽、硬脂酰胺基丙基二甲基胺乳酸鹽中的一種或幾種；所述水可以為去離子水；2）配制拋光液：將步驟1）制成的添加劑加到堿液中，混合均勻配成拋光液；添加劑與堿液的質量比為0.5～1.5:100；堿液為naoh溶液或koh溶液，且naoh的質量濃度為1.5%～4.5%，koh的質量濃度為2%～5%；3）利用步驟2）制得的拋光液對單晶硅片進行背拋光，背拋光的溫度控制在50～70℃，時間控制在120～300s。
23.本發明的具體實施例如下：實施例1通過如下步驟對單晶硅片進行背拋光：1）將質量百分含量為0.02%的保護成分（乙烯基三甲氧基硅烷）、2%的加速成分（4-羥基苯磺酸）、0.2%的選擇性腐蝕劑（椰油酰胺基丙基二甲基胺丙酸鹽）加入到余量的水中，混合均勻配成添加劑；2）將步驟1）制成的添加劑加到naoh溶液中，混合均勻配成拋光液；添加劑與naoh溶液的質量比為1:100；naoh的質量濃度為2%；3）利用步驟2）制得的拋光液對單晶硅片進行背拋光，背拋光的溫度控制在70℃，時間控制在180s。
24.實施例1背拋光后硅片背面的形貌如圖1所示，從圖1中可知：實施例1背拋光后硅片背面的絨面變為塔基狀，且塔基的邊線和頂面比較粗糙。
25.實施例2通過如下步驟對單晶硅片進行背拋光：1）將質量百分含量為0.02%的保護成分（乙烯基三甲氧基硅烷）、2%的加速成分（4-羥基苯磺酸）、0.2%的選擇性腐蝕劑（椰油酰胺基丙基二甲基胺丙酸鹽）加入到余量的水中，混合均勻配成添加劑；2）將步驟1）制成的添加劑加到naoh溶液中，混合均勻配成拋光液；添加劑與naoh溶液的質量比為1:100；naoh的質量濃度為4%；3）利用步驟2）制得的拋光液對單晶硅片進行背拋光，背拋光的溫度控制在60℃，時間控制在150s。
26.實施例2背拋光后硅片背面的形貌如圖2所示，從圖2中可知：實施例2背拋光后硅片背面的絨面變為塔基狀，且塔基的邊線和頂面比較粗糙。
27.對比實施例1和實施例2可知，即使低溫小減重下，依然可以形成比較粗糙的塔基狀背面絨面。
28.對比例1利用質量濃度為2%的naoh溶液對單晶硅片進行背拋光，背拋光的溫度控制在70℃，時間控制在180s。
29.對比例1背拋光后硅片背面的形貌如圖3所示，從圖3可知：對比例1背拋光后硅片背面的絨面變為塔基狀，但塔基比較規整，塔基的頂面比較平整，塔基的邊線也比較規整。
30.對比實施例1和對比例1可知，在相同拋光處理時間，相同拋光處理溫度，相同堿濃度下，采用本發明的添加劑，能使背拋光后形成的塔基狀背面絨面變得比較粗糙，可增加塔基的比表面積和粗糙度，這樣更利于背面漿料與背拋絨面結構形成緊密接觸，可提高絲網印刷過程中漿料對硅片的附著力，使漿料與硅片接觸良好，從而降低背面光生載流子的復合，提升少子壽命，同時提升鈍化效果，進而減少外觀不良，效率也可提高，并滿足topcon電池對背面拋光的需求。
31.以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
