[發(fā)明專利]一種多晶硅太陽電池濕法制絨方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310514998.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN103541017A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈河順;姜言森;方亮;任現(xiàn)坤;徐振華;張春艷;馬繼磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東力諾太陽能電力股份有限公司
• 主分類號(hào): C30B33/10
• 分類號(hào): C30B33/10;H01L31/18
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 宋玉霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種太陽電池濕法制絨方法，具體涉及一種多晶硅太陽電池濕法制絨方法。?

背景技術(shù)

傳統(tǒng)多晶硅太陽電池采用酸式制絨，即用HF和HNO3的混合液對(duì)多晶硅的表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕，腐蝕出“蟲洞”結(jié)構(gòu)，如說明書附圖圖1所示。?

但是這種制絨方法的有以下兩個(gè)方面的缺點(diǎn)：1.制絨后多晶硅表面反射率一般都保持在25%以上，即使減反射膜沉積后的也保持高的反射率，因此高反射率一直是制約多晶硅太陽電池效率提高的制約因素之一；2.多晶太陽電池表面色差較大，各個(gè)部分對(duì)太陽光的吸收也不均一，這樣容易引起局部電流相差較大，對(duì)太陽電池的可靠性和使用壽命存在很大隱患。?

多晶硅也可以采用NaOH堿制絨的方式進(jìn)行表面處理，但是由于多晶硅各個(gè)部分徑向不同，所以會(huì)引起金字塔的朝向不全部是與硅片的表面垂直方向，如說明書附圖圖2所示。所以也引起太陽電池反射率的降低，以及存在電池可靠性的風(fēng)險(xiǎn)。?

不過可以采用反應(yīng)離子蝕刻（Reactive?Ion?Etching，RIE，或稱干法蝕刻）的方法多多晶硅表面進(jìn)行蝕刻，得到類似于金字塔的表面，如說明書附圖圖3所示。?

業(yè)界一般會(huì)采用先酸制絨然后進(jìn)行RIE對(duì)多晶硅表面進(jìn)行制絨，可以得到表面均勻且反射率較低的制絨面。如說明書附圖圖4所示。可以看出用這種方法不但保證了多晶制絨的“蟲洞”結(jié)構(gòu)，而且在“蟲洞”的表面得到了更小的突起，這樣提高的硅片對(duì)太陽光線的吸收。?

但是由于RIE制絨設(shè)備價(jià)格昂貴，還不適合應(yīng)用于傳統(tǒng)太陽電池行業(yè)，所以怎么用傳統(tǒng)的濕法蝕刻工藝對(duì)多晶硅表面進(jìn)行蝕刻，得到低反射的絨面是業(yè)界很關(guān)注的問題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述存在的缺陷而提供的一種多晶硅太陽電池濕法制絨方法，該方法可以在多晶硅酸式制絨后的蟲洞微結(jié)構(gòu)內(nèi)形成均勻的小金字塔結(jié)構(gòu)，可以大幅降低晶硅的反射率，達(dá)到提高太陽電池短路電流，提高效率的目的；而且可以降低太陽電池吸光的不均勻性，提高太陽電池的使用壽命。?

本發(fā)明的一種多晶硅太陽電池濕法制絨方法技術(shù)方案為，包括以下步驟：?

步驟一、多晶硅酸式制絨；

步驟二、水洗；

步驟三、多晶硅堿式制絨；

步驟四、清洗；

多晶硅在HF酸和HNO₃的混合液中進(jìn)行初制絨，用水清洗后，在NaOH混合液中進(jìn)行二次制絨，制絨后的多晶硅經(jīng)過HCl溶液清洗。

步驟一的HF酸和HNO₃按照1:100-100:1的質(zhì)量比例進(jìn)行混合，制絨時(shí)間0.5-5分鐘。?

優(yōu)選的，步驟一的HF酸和HNO₃按照1：5的質(zhì)量比例進(jìn)行混合，制絨時(shí)間2分鐘。?

步驟二使用水清洗硅片1-3分鐘。?

步驟三的NaOH混合液中NaOH和水的質(zhì)量比為1:1000-1:3，制絨時(shí)間3-50分鐘。?

優(yōu)選的，步驟三的NaOH混合液中NaOH和水的質(zhì)量比為1:50，制絨時(shí)間20分鐘。?

步驟四的HCl溶液中HCl和水的質(zhì)量比為1:1000-1:10，清洗時(shí)間10-300秒。?

優(yōu)選的，步驟四的HCl溶液中HCl和水的質(zhì)量比為1:100，清洗時(shí)間30秒。?

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的一種多晶硅太陽電池濕法制絨方法，可以在多晶硅酸式制絨后的蟲洞微結(jié)構(gòu)內(nèi)形成均勻的小金字塔結(jié)構(gòu)，可以大幅降低晶硅的反射率，達(dá)到提高太陽電池短路電流，提高效率的目的；而且可以降低太陽電池吸光的不均勻性，提高太陽電池的使用壽命。本發(fā)明與傳統(tǒng)酸制絨反射率降低12%，反射率和傳統(tǒng)單晶硅堿制絨的反射率相近。實(shí)驗(yàn)表明，運(yùn)用該方法制作的太陽電池，短路電流提高0.38A以上，效率提高0.8%，充分顯示了該方法的應(yīng)用前景。?

附圖說明：

圖1所示為常規(guī)酸式制絨在多晶硅的表面形成的絨面結(jié)構(gòu)；

圖2所示為常規(guī)堿制絨在多晶硅的表面形成的絨面結(jié)構(gòu)；

圖3所示為常規(guī)反應(yīng)離子蝕刻在多晶硅的表面形成的絨面結(jié)構(gòu)；

圖4所示為現(xiàn)有技術(shù)中先酸制絨然后進(jìn)行RIE對(duì)多晶硅表面進(jìn)行制絨在多晶硅的表面形成的絨面結(jié)構(gòu)；

圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例1制備的絨面局部結(jié)構(gòu)圖；

圖6所示為實(shí)施例1得到的多晶硅反射率與傳統(tǒng)酸制絨多晶硅反射率比較圖；

圖7所示為本發(fā)明實(shí)施例2制備的絨面局部結(jié)構(gòu)圖；

圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例2得到的多晶硅反射率與傳統(tǒng)酸制絨多晶硅反射率比較圖。

具體實(shí)施方式：