[發(fā)明專利]一種制備單晶硅絨面的腐蝕液及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910091826.2
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN101634026A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許穎;勾憲芳;勵旭東;宋爽;張燕鵬;謝芳吉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市太陽能研究所有限公司;江蘇艾德太陽能科技有限公司
• 主分類號: C23F1/32
• 分類號: C23F1/32;C30B33/10;H01L31/18
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐 寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種制備單晶硅絨面的腐蝕液及方法。

背景技術(shù)

低成本、高效率的太陽能電池一直是人們追逐的焦點，目前單晶硅太陽能電池表面織構(gòu)化是提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的有效手段之一。通常，織構(gòu)化的方法主要是堿腐蝕法，堿腐蝕法是在堿腐蝕液中加入各種緩沖液，比如異丙醇、乙醇、硅酸鈉等來控制反應(yīng)速度，以得到具有微米量級金字塔形貌的絨面，金字塔形貌的尺寸越小，越均勻，單晶硅的吸光能力越強，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率也就越高。目前，大規(guī)模太陽能電池生產(chǎn)上主要使用異丙醇作為緩沖液，濃度通常采用5％～10％。但是，由于異丙醇成本較高，揮發(fā)性大，用量大，而且在生產(chǎn)過程中需要不斷的補充溶液，從而導(dǎo)致成本升高。而且上述腐蝕液使得單晶硅腐蝕掉的厚度偏大，厚度越來越薄脆，易斷裂也會使生產(chǎn)成本進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種成本低、優(yōu)質(zhì)的制備單晶硅太陽能電池絨面的腐蝕液及方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種制備單晶硅絨面的腐蝕液，它包括堿溶液、硅酸鈉和異丙醇，其特征在于：它還包括體積百分比為0.2％～1％濃度范圍為5*10^-5～5*10^-3mol/L的全氟辛酸鹽水溶液。

所述堿溶液的質(zhì)量百分比為1％～2.5％，所述硅酸鈉的質(zhì)量百分比為0.1％～2％，所述異丙醇的體積百分比為0.3％～2％。

所述堿溶液為氫氧化鈉或氫氧化鉀或碳酸鈉。

一種使用上述腐蝕液制備單晶硅絨面的方法，其特征在于：將未清洗的或粗拋的P型或N型單晶硅放入所述腐蝕液中進行腐蝕反應(yīng)，反應(yīng)溫度范圍為75～85℃，腐蝕時間范圍為5～18min。

經(jīng)腐蝕反應(yīng)后的所述單晶硅表面形成金字塔邊長為0.5～8μm均勻的絨面。

被腐蝕掉的單晶硅厚度為5～15μm。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明由于將全氟辛酸鹽溶液加入了由堿溶液、硅酸鈉和異丙醇混合的溶液內(nèi)，全氟辛酸鹽作為一種陰離子中性表面活性劑，具有非常高的熱力學(xué)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性以及很好的相容性，而且能夠在極低的溶液濃度下將水溶液的表面張力降到很低，增強浸潤效果，因此在各種PH值范圍、各類水性、溶劑型體系中性質(zhì)穩(wěn)定，無需短時間補液，因此節(jié)約了成本。2、由于本發(fā)明采用的全氟辛酸鹽濃度極低，其用量與其它緩沖液相比，用量很少，因此進一步節(jié)省了成本。3、本發(fā)明的腐蝕液中由于采用了全氟辛酸鹽溶液作為緩沖液，因此僅花費了5～18min的反應(yīng)時間，得到了金字塔邊長為0.5～8μm均勻的絨面，比較常規(guī)織構(gòu)化時間25～35min有很大的降低，大大地提高了生產(chǎn)效率。4、本發(fā)明方法制備出的單晶硅腐蝕掉的厚度為5～15μm，得到的單晶硅表面為金字塔邊長為0.5～8μm均勻的絨面，因此有利于太陽光的吸收，得到了優(yōu)質(zhì)的單晶硅絨面。本發(fā)明降低了生產(chǎn)成本，制備出的單晶硅太陽能電池絨面大大提高了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，并能廣泛應(yīng)用在太陽能電池生產(chǎn)領(lǐng)域中。

附圖說明

圖1是在金相顯微鏡下經(jīng)放大400倍的單晶硅絨面形貌圖

圖2是在掃描電鏡下經(jīng)放大488倍的單晶硅絨面形貌圖

圖3是在掃描電鏡下經(jīng)放大977倍的單晶硅絨面形貌圖

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)的描述。

本發(fā)明的腐蝕液包括質(zhì)量百分比為1％～2.5％的堿溶液，質(zhì)量百分比為0.1％～2％的硅酸鈉，體積百分比為0.3％～2％的異丙醇和體積百分比為0.2％～1％濃度范圍為5*10^-5～5*10^-3mol/L的全氟辛酸鹽水溶液。上述堿溶液可以采用氫氧化鈉或氧氫化鉀或碳酸鈉等。

使用本發(fā)明腐蝕液制備單晶硅絨面的方法如下：