[發明專利]一種無金屬催化黑硅的制備方法

有效

• 申請號: 201810903037.3
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109244178B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 杜歡;吳兢;趙興國
• 申請（專利權）人: 江蘇輝倫太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0236
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種無金屬催化黑硅的制備方法，在硅片表面涂覆硬脂酸根?金屬離子，然后在高溫下進行煅燒，十七烷基酯在高溫下分解從而破壞十七烷基的碳鏈，最終可在硅片表面形成細密而均勻的金屬分布；再將煅燒后的硅片進行鉆孔刻蝕、清洗、表面結構再處理等操作最終得到黑硅結構。本發明提供的無金屬催化黑硅的制備方法，使用硬脂酸根?銅進行硅片表面刻蝕，對硅片表面無晶向選擇性，制備出的黑硅結構表面無晶花，外觀一致性好，太陽能電池轉化效率可提升0.2%。

技術領域

本發明涉及一種無金屬催化黑硅的制備方法，屬于太陽能電池技術領域。

背景技術

通過適當的刻蝕或腐蝕的方法制備納米尺度的各種圓錐、圓柱的森林結構或密集分布的孔洞結構，具有良好的陷光作用，能夠顯著降低硅片表面的反射率。具有這種結構的硅片被稱為黑硅，被認為是可以有效提高太陽能電池轉化效率的結構。

目前常規黑硅制絨，均使用硝酸銀作為催化劑，用于硅片表面鉆孔，但由于銀對晶向具有選擇性，故在沉積及鉆孔步驟中會因為銀的存在而使孔洞具有方向選擇性，導致最終的黑硅電池片表面晶花明顯，外觀一致性較差。對于組件端客戶而言，外觀問題是評判電池片質量的重要標準，無晶花的電池片為A類片，有晶花的電池片為B類片，而傳統的黑硅電池片普遍存在晶花問題，在組件端客戶眼中不管效率有多大提升，其就是B類片，因此這也是黑硅方案無法大規模量產的一個重要問題。因此，改善電池片外觀，提高太陽能電池轉化效率，且方法便捷可行、可產業化，具有重要意義。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種無金屬催化黑硅的制備方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種無金屬催化黑硅的制備方法，具體操作如下，

在硅片表面涂覆硬脂酸根-金屬離子，然后在高溫下進行煅燒，十八烷基酯在高溫下分解從而破壞十八烷基的碳鏈，最終可在硅片表面形成細密而均勻的金屬分布；再將煅燒后的硅片進行鉆孔刻蝕、清洗、表面結構再處理等操作最終得到黑硅結構。

優選地，所述硬脂酸根-金屬離子的金屬為銅。

優選地，所述硬脂酸根-金屬離子的金屬還可以是金、銀、鐵、鉑、鎳、鎘、鋅中的一種。

優選地，所述硅片表面涂覆硬脂酸根-金屬離子，使用旋涂機，利用旋涂法完成涂覆。

優選地，所述高溫煅燒的溫度為400℃~1000℃，煅燒時間為5~50min。

優選地，最終得到的黑硅結構為半圓形孔狀結構，形成的孔洞直徑為200~1500nm，孔洞深度為100~ 1000nm。

有益效果：本發明使用無金屬催化方案制備黑硅，采用硬脂酸根-金屬離子作為材料，優選地采用硬脂酸銅作為材料，利用十八烷基酯高溫分解從而破壞十八烷基碳鏈的特性，最終在硅片表面形成細密而均勻的銅的分布，不僅避免了晶向選擇性的問題，最終電池片表面無晶花，外觀一致性好，非常容易推廣到市場端，并且本發明制備的黑硅電池片效率在傳統方法制備的黑硅基礎上還可以再次提升0.2%。因此，本發明提供的無金屬催化黑硅的制備方法，能夠改善電池片外觀，提高太陽能電池轉化效率，并且方法便捷可產業化，具有重要意義。

附圖說明

圖1為本發明實施例1中黑硅電池片的外觀圖；

圖2為實施例1中黑硅電池片制成的組件外觀圖；

圖3為實施例1中黑硅電池片表面SEM圖像；

圖4為實施例1中黑硅電池片截面SEM圖像；

圖5為對比例1中傳統方法制備的黑硅電池片的外觀圖。

具體實施方式