[發明專利]單面黑硅制絨方法及由其制作的單面黑硅

在審

• 申請號: 202011332677.7
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN114551615A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 曹芳;葉曉亞;周思潔;鄒帥;王栩生
• 申請（專利權）人: 蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司;阿特斯陽光電力集團股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/18
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 宋啟超

本發明公開了一種單面黑硅制絨方法及由其制作的單面黑硅，基于本發明所提供的單面黑硅制絨方法，具有金屬催化離子的膠體僅覆于硅片的一側表面，使得催化金屬顆粒也僅沉積于硅片的相應表面，所制得的單面黑硅不會存在背面繞腐蝕的問題；而且在該方法的具體實施過程中，沉積于硅片表面的催化金屬顆粒與硅片本身表面的平整度無關，只需要確保膠體內金屬催化離子分布均勻即可實現硅片表面金屬催化顆粒的均勻分布，進而較為容易使得所獲得制絨面上的腐蝕坑分布均勻，具有較高的制絨質量。

技術領域

本發明涉及太陽能光伏領域，尤其涉及一種單面黑硅制絨方法及由其制作的單面黑硅。

背景技術

黑硅是硅材料經過表面改性獲得的一種新型光電材料，由于黑硅的陷光效果好，在黑硅具體應用于太陽能電池的場景中，能大幅提升相應太陽能電池的轉化效率，故廣受電池廠家的青睞。

近年來，利用金屬催化化學腐蝕(Metal Catalyzed Chemical Etching，簡稱MCCE)制備黑硅是一種常用的方法。現有技術制備黑硅的一種具體工藝為：將硅片放入含有金屬催化劑的刻蝕液中，使金屬催化劑沉積在硅片的表面，然后再將表面沉積有金屬催化劑的硅片置于酸腐蝕液中，硅片在金屬催化劑沉積位置處會被腐蝕形成腐蝕坑，進而制得黑硅。但是該種方法，由于硅片的表面并不是絕對平整，導致不同區域金屬催化劑的沉積速率存在一定差異，使得沉積在硅片表面的金屬催化劑并不均勻，從而所獲得硅片表面的腐蝕坑分布也不均勻，如此黑硅表面看起來一部分顏色深，一部分顏色淺，影響黑硅的外觀。

此外，現有技術以上所描述的黑硅制備方式通常適用于雙面制絨，即硅片的兩側表面均需要形成腐蝕坑絨面，然實際應用過程中，硅片背面的絨面結構對太陽能電池沒有任何作用，反而會影響其背面的鈍化效果，而且黑硅濕法雙面制絨所需的化學品耗量大，廢液處理成本高。雖然現有技術也存在黑硅濕法單面制絨，但在具體實施過程中還是存在背面繞腐蝕現象，即酸腐蝕液會繞至硅片背面對硅片背面局部區域造成腐蝕，如此使得硅片背面結構不均勻；即使在單面制絨后增加背面拋光工序，還是會存在背面腐蝕坑結構去除不干凈的問題，如此不但會影響硅片背面外觀，也不利于背面鈍化，影響開壓，最終影響電池效率。

有鑒于此，有必要提供一種改進的技術方案以解決上述問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術存在的技術問題之一，為實現上述發明目的，本發明提供了一種單面黑硅制絨方法，其具體設計方式如下。

一種單面黑硅制絨方法，其包括以下步驟：

獲取硅片；

在所述硅片待制絨的一側表面形成一層含有催化金屬離子、絡合劑及還原劑的膠體；

對印刷有所述膠體的所述硅片進行加熱，以使所述催化金屬離子被所述還原劑還原，形成附著于所述硅片表面的催化金屬顆粒；

將所述硅片放入酸腐蝕液中進行金屬催化化學腐蝕，以使所述硅片附著有所述催化金屬顆粒的表面形成由腐蝕坑構成的制絨面。

進一步，所述膠體通過絲網印刷形成于所述硅片表面。

進一步，所述單面黑硅用于太陽能電池，所述太陽能電池具有設置于所述單面黑硅制絨面一側的金屬電極，形成于所述硅片表面的膠體在設置所述金屬電極的對應位置處呈鏤空狀。

進一步，所述催化金屬離子為Au⁺、Ag⁺、Cu²⁺、Pt²⁺、Fe³⁺、Ni²⁺或Pd²⁺中的至少一種。

進一步，所述絡合劑含有胺基。

進一步，加熱所述膠體的溫度為80-200℃。

進一步，所述還原劑含有羧基。