[發明專利]一種單晶硅片絨面的制備方法

有效

• 申請號: 201710510694.7
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107217307B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 陳剛;陳春
• 申請（專利權）人: 南理工泰興智能制造研究院有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;C30B29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種單晶硅片絨面的制備方法，屬于光電技術領域。本發明先將單晶硅片進行表面清洗，清洗后在絨面處理劑1中進行浸泡，再在絨面處理劑2中進行腐蝕浸泡，進行第一次化學腐蝕制絨處理，再將第一次制絨后的硅片放入培養基中，利用微生物在單晶硅片表面沉積納米粒子，從而進一步提高形成凹凸不平的孔洞狀表面形態，得到具有良好光陷阱作用和減反射效果的多晶硅絨面，提高單晶硅太陽電池的光電轉換效率，并且這種絨面結構的形成，可以大幅度增加硅片的表面積，有利于對太陽光的充分吸收。

技術領域

本發明涉及一種單晶硅片絨面的制備方法，屬于光電技術領域。

背景技術

表面織構化即在硅片表面制備陷光結構，工業上稱為制絨，是指經過一定表面處理后，太陽電池表面呈現凹凸不平的孔洞狀表面形態，可降低多晶硅太陽電池表面的光損失，提高太陽電池的光電轉化效率。

目前單晶硅電池商業生產中通常用表面制絨的方法來降低反射率，常用的制絨方法為堿制絨，利用腐蝕液對硅片表面進行各向異性腐蝕，得到均勻密布的金字塔表面結構。制絨后硅片腐蝕深度在3.4～5.2um之間，但是所制備絨面在可見光譜范圍內仍然有較高的反射率，在18%～24%之間，晶體硅太陽能電池的單面酸制絨工藝，申請公布號：CN101976705A，在近紅外光譜范圍內（1.1～2.5um）的反射率高達50%。并且現有的單晶硅片的制絨方法采用先酸制絨、后堿制絨的工藝，但是此方法工藝復雜、碎片率高、絨面的反射率高、制絨絨面均勻性不佳。

因此，亟待尋找一種降低反射率、提高制絨絨面均勻性的絨面制備方法，具有現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：現有的單晶硅片的制絨方法采用先酸制絨、后堿制絨的工藝，但是碎片率高、絨面的反射率高、制絨絨面均勻性不佳的問題，提供了一種單晶硅片絨面的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

（1）單晶硅片的表面清洗：選取單晶硅片，分別用丙酮和去離子水表面超聲清洗后干燥；

（2）絨面處理劑1的制備：按重量份數計，分別選取20～40份醋酸溶液、5～7份三氧化鉻、5～10份氫氟酸、3～5份甲酸溶液、3～5份酒石酸、4～6份雙氧水和10～15份甘油，攪拌混合后得絨面處理劑1；

（3）絨面處理劑2的制備：按重量份數計，分別選取5～10份表面活性劑、2～4份氫氧化鈣、15～20份氫氧化鉀、5～10份氫氧化鈉和100～120份水，混合后得絨面處理劑2；

（4）第一次絨面處理后的單晶硅片：將清洗后單晶硅片加入絨面處理劑1中，浸泡后取出，用去離子水清洗后放入絨面處理劑2中浸泡，用去離子水洗滌后干燥；

（5）母鹽溶液的制備：按重量份數計，分別選取3～6份硝酸釔、4～8份氧化鐿、5～9份硝酸鋁，100～120份硝酸溶液，加熱至60～80℃，攪拌混合后過濾，得濾渣，按質量比1:100，將濾渣加入去離子水中，攪拌均勻即可；

（6）液體培養基的制備：按重量份數劑，分別選取4～6份醋酸鈣、10～20份葡萄糖、8～10份酵母膏、10～15份瓊脂和800～1000份去離子水，攪拌混合即可；

（7）第一次絨面處理后的單晶硅片：按質量比1:50，將第一次絨面處理后的單晶硅片放入液體培養基中，并接種菌號為GLRT202Ca的菌株，避光培養，培養后向液體培養基中滴加母鹽溶液，滴加后攪拌，用碳酸氫鈉溶液調節pH為8.5～9.0，調節后靜止放置2～4天，取出單晶硅片，沖洗表面后干燥，干燥后在700～750℃溫度下煅燒30～50min，煅燒后取出，即可得絨面處理后的單晶硅片。

步驟（2）中所述的表面活性劑為吐溫-80、司盤-80、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或多種。