[發明專利]一種晶體硅片表面處理的方法

有效

• 申請號: 201210350933.4
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102856189A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 季靜佳;覃榆森;朱凡
• 申請（專利權）人: 蘇州易益新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是有關在生產太陽能電池過程中晶體硅片表面的處理方法，特別是有關在晶體硅片表面制備絨面的技術。本發明的表面處理技術具有適用性廣，絨面尺寸小，生產成本低,以及制絨時間短等優點。

背景技術

隨著地球上已知的不可再生能源，例如煤，石油等，不斷地減少，可再生能源的開發和利用越來越受到人們的重視。把太陽能轉換為電能的太陽能電池技術是目前可再生能源利用的主要技術之一。其中，晶體硅太陽能電池是各種太陽能電池技術中應用最廣泛的太陽能電池。

晶體硅太陽能電池是把太陽能直接轉換為電能的一種器件。與其它類型的太陽能電池相比，晶體硅太陽能電池具有轉換效率高，使用壽命長，維護成本低等優點。晶體硅太陽能電池目前占整個太陽能電池市場80%以上。但是，即使如此，太陽能電池目前所產生的電能占整個電能的消耗量還是微不足道。其主要原因是太陽能電池目前發電成本比傳統非可再生能源的發電成本高。因此，降低太陽能電池的發電成本有著非常重要的意義。

降低太陽能電池的發電成本主要有二個方面，一是降低太陽能電池的生產成本，二是提高太陽能電池的光電轉換效率。

降低生產太陽能電池原材料的成本是降低太陽能電池的生產成本主要措施之一。由于晶體硅片的成本占據了50%以上的太陽能電池的生產成本，因此，降低晶體硅片的成本是最有效地降低太陽能電池的生產成本途徑之一。

目前用于大規模生產的晶體硅片主要有二種，直拉單晶硅片和鑄造多晶硅片。專利CN200510059736.7和CN200910145225.5分別描述了直拉單晶硅和鑄造多晶硅的生產方法。由直拉單晶硅切片而成的單晶硅片所制備的太陽能電池的光電轉換效率最高。盡管鑄造多晶硅片的生產成本比直拉單晶硅片的生產成本低，但采用鑄造多晶硅片生產的太陽能電池的光電轉換效率相對比較低。

如專利CN200910099992.7所描述的鑄造單晶是最近被逐漸引起光伏界重視的一種單晶硅片的生產方法。相對于直拉單晶硅和鑄造多晶硅，鑄造單晶硅具有晶體尺寸遠大于直拉單晶硅，能耗低，僅為直拉單晶硅的25%，可用面積大，正方形，?無圓弧邊角料等優點。

在被逐漸引起光伏界重視的同時，鑄造單晶硅技術的一些問題也逐漸暴露出來。鑄造單晶硅太陽能電池的外觀和轉換效率之間的矛盾是其中的一個問題。

在鑄造單晶硅的生產過程中，由于各種因素的影響，在一個硅鑄錠中，有一部分是多晶硅。這就使得鑄造單晶硅錠在被切片后，在同一鑄造單晶硅片上同時存在單晶硅區域和多晶硅區域。

在一片鑄造單晶硅片上同時存在單晶硅區域和多晶硅區域的事實給生產太陽能電池帶來困難。如果采用傳統單晶硅片制絨方法對鑄造單晶硅片實施制絨，即堿溶液制絨方法，在制絨后的鑄造單晶硅片上，單晶硅區域的的反射率在10到11%之間。而在多晶硅區域，反射率可高達20%以上。或者說，鑄造單晶硅片在經過堿溶液制絨后會產生很大的反射光反差，嚴重影響了由鑄造單晶硅片太陽能電池所生產的太陽能電池組件的外觀。

如果采用傳統多晶硅片的制絨方法，即采用酸溶液制絨的方法對鑄造單晶硅片實施制絨，盡管單晶硅區域和多晶硅區域的反射率之差可以得到大大改善，但是由于單晶硅區域的反射率的提高，單片的鑄造單晶硅片太陽能電池的光電轉換率也隨之下降。

發明內容

針對以上現有技術的不足，本發明的技術方案提供一種新的晶體硅片的制絨方法。

本發明的目的之一，是尋求一種鑄造單晶硅片的制絨方法，該制絨方法保留了在鑄造單晶硅片上單晶區域生成正金字塔的絨面，同時降低在鑄造單晶硅片上多晶硅區域的反射率。

本發明的另一個目的是開發一種堿性溶液各向異性制絨腐蝕鑄造多晶硅的技術，使鑄造多晶硅在實施堿性溶液各向異性腐蝕制絨后，其反射率比酸性溶液腐蝕后的反射率低。

本發明的進一步目的是，借助于以上二項技術的開發，發明一種制絨工藝，該制絨工藝可以適用于各種類型的晶體硅片，為大規模生產太陽能電池提供方便和降低成本。

本發明的最后一個目的是，縮短在大規模生產太陽能電池過程中制備絨面所需要的時間。

本發明提供了一種晶體硅片的絨面制備方法。本發明的制絨方法可以在晶體硅片的表面上制備出尺寸小于2微米的絨面。優化的本發明制絨條件可以使晶體硅表面的絨面尺寸在0.5到1.5微米之間。