一种太阳能电池绒面的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池绒面的制备方法，包括如下步骤：(1)配置腐蚀混合液：按体积比将HNO3：HF：去离子水=4:1:2.5~5:1:2.5混合得到腐蚀混合液；(2)将待处理的硅片浸入上述腐蚀混合液中，并使硅片的上表面与腐蚀混合液液面之间的间距控制在5~10 mm；在负压抽风环境下腐蚀之后，即可在硅片的下表面上制得绒面结构；所述负压抽风环境的压力为-50~-100Pa。本发明专利技术能够在硅片的一面形成绒面结构的同时在另一面实现抛光效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池绒面的制备方法，属于太阳能电池

技术介绍
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，可以将太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。在太阳能电池的制备过程中，通常利用酸溶液或碱溶液对晶体硅在晶向上的各向异性腐蚀特性，在硅片表面形成类似于“倒金字塔”结构的绒面，通过增加照射光在硅片表面的反射次数，提高光的吸收率，从而提高单晶硅太阳能电池的转换效率。另一方面，随着科技的发展，出现了局部接触背钝化（PERC）太阳能电池，这是新开发出来的一种高效太阳能电池，得到了业界的广泛关注。其核心是在硅片的背光面用氧化铝或者氧化硅薄膜(5~100纳米)覆盖，以起到钝化表面，提高长波响应的作用，从而提升电池的转换效率。但是，氧化铝或者氧化硅不导电，因此需要对该薄膜局部开口，以便于铝金属与硅片背表面接触，收集电流。另外，铝金属(通常是铝浆)，在高温烧结过程中，会破坏氧化铝或者氧化硅的钝化作用，因此通常要在氧化铝或者氧化硅薄膜上再覆盖氮化硅薄膜，起到保护作用。现有的PERC太阳能电池的制备方法主要包括如下步骤：制绒、扩散、背抛光、刻蚀和去杂质玻璃、背面沉积氧化铝或氧化硅薄膜、沉积氮化硅保护膜、正面沉积氮化硅减反射层、背面局部开口、丝网印刷正背面金属浆料、烧结，即可得到太阳能电池。由上可见，在PERC背钝化电池的制备过程中，需要对电池背面进行单面抛光。为了在晶体硅太阳能电池背面获得好的抛光效果，以达到较好的背钝化效果，以及增加长波响应，人们尝试了许多方法，常用的方法包括化学掩膜腐蚀抛光、物理研磨抛光等。其中，化学掩膜腐蚀抛光方法包括碱抛光和酸抛光，可以得到较好的抛光效果，但是该方法工艺较为复杂，成本较高，故而在工业生产中使用较少。对于物理研磨抛光法，其最大缺点在于会对电池片表面产生较严重的损伤，不能有效地用于生产。因此，开发一种新的抛光方法，既能实现节约成本，又能实现量产，仍然是当前本领域技术人员的研发方法之一。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种太阳能电池绒面的制备方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种太阳能电池绒面的制备方法，包括如下步骤：(1)配置腐蚀混合液：按体积比将HNO3：HF：去离子水=4:1:2.5~5:1:2.5混合得到腐蚀混合液；(2)将待处理的硅片浸入上述腐蚀混合液中，并使硅片的上表面与腐蚀混合液液面之间的间距控制在5~10mm；在负压抽风环境下腐蚀之后，即可在硅片的下表面上制得绒面结构；所述负压抽风环境的压力为-50~-100Pa。上文中，可以在链式制绒机的制绒Tank槽中配上腐蚀混合液，然后将腐蚀混合液以循环流量（100~180L/min）打到制绒Bath槽中，并确保Bath槽中的液面与硅片高度差在5~10mm。上述技术方案中，所述步骤(2)中在负压抽风环境下腐蚀1.5~2.5min后，继续经过清洗、吹干后即可得到绒面结构。上述技术方案中，所述步骤(2)中，在硅片的下表面上制得绒面结构的同时，在硅片的上表面形成单面抛光。优选的，所述太阳能电池为PERC太阳能电池。优选的，所述负压抽风环境的压力为-60~-80Pa。本专利技术的机理如下：在HNO3-HF体系制绒基础上，选择适当的溶液配比，确保下表面腐蚀呈各向同性一致化；然后调整上表面与液面的距离达到5~10mm，在反应过程中所反应的气体NOx，在适当抽风环境（-50~-100Pa）中，一部分被抽走，一部分会重新溶于液体中生成HNO2继续参与氧化反应，当硅片上表面与液面距离较近时，上表面所接触的腐蚀液的浓度会远大于下表面，且上表面所接触的腐蚀液中横向腐蚀速率远大于纵向腐蚀速率，从而在硅片上表面达到抛光效果，同时在硅片下表面形成绒面结构；从而实现绒面和抛光一步完成；此外，该绒面更加平整，更有利于PERC背钝化工艺，增加长波响应，从而有效提高电池片转化效率。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：1、本专利技术开发了一种太阳能电池绒面的制备方法，能够在硅片的一面形成绒面结构的同时在另一面实现抛光效果，实验证明：采用本专利技术的方法获得的太阳能电池表面的反射率相比现有技术提高5~6%，取得了显著的抛光效果；2、本专利技术的制备方法简单易行，无需掩膜，成本较低，适于推广应用。附图说明图1是本专利技术实施例一中硅片下表面制绒后的示意图。图2是本专利技术实施例一中硅片上表面抛光后的示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步描述。实施例一：参见图1~2所示，一种太阳能电池绒面的制备方法，包括如下步骤：(1)将链式设备制绒槽配成浓度为HNO3：HF：去离子水=4:1:2.5（体积比）腐蚀混合液；(2)将步骤(1)得到的腐蚀混合液以循环流量（100~180L/min）打到制绒Bath槽中；将待处理的硅片（采用常规相同晶向的多晶P156硅片）浸入上述腐蚀混合液中，调整Bath槽两边溢流挡板，确保Bath槽中的液面与硅片上表面的高度差在5~10mm；(3)将Bath槽中的抽风调整到-50~-100Pa之间，腐蚀1.5~2.5min，将腐蚀后的硅片经过一系列的清洗和甩干，即可在硅片的下表面上制得绒面结构，同时在硅片的上表面形成单面抛光。将上述制得的硅片上表面（即电池片的背光面）通过D8反射率测试仪进行测定，3点加权平均反射率，结果如下：抽样中心边角1边角2平均值131.80%31.10%32.10%31.67%231.50%31.90%32.00%31.80%331.90%31.40%32.40%31.90%平均31.73%31.47%32.17%31.79%将上述制得的硅片下表面（即电池片的受光面）通过D8反射率测试仪进行测定，3点加权平均反射率，结果如下：抽样中心边角1边角2平均值124.50%24.10%25.10%24.57%224.50%24.90%24.00%24.47%324.30%24.40%25.00%24.57%平均24.43%24.47%24.70%24.53%参见附图1和2所示，由图可见，硅片的上表面形成了抛光效果。对比例一一种晶体硅太阳能电池单面抛光的制备方法，包括如下步骤：(1)将链式设备制绒槽配成浓度为HNO3：HF：去离子水=3.5：1：2.5（体积比）腐蚀混合液；(2)将步骤(1)得到的腐蚀混合液以循环流量（100~180L/min）打到制绒Bath槽中；将待处理的硅片（采用与实施例相同的多晶P156硅片）浸入上述腐蚀混合液中，调整Bath槽两边溢流挡板，确保Bath槽中的液面与硅片上表面的高度差在20mm；(3)将Bath槽中的抽风调整到-200Pa左右，腐蚀1.5~2.5min，将腐蚀后的硅片经过一系列的清洗和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池绒面的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1) 配置腐蚀混合液：按体积比将HNO3：HF：去离子水=4:1:2.5~5:1:2.5混合得到腐蚀混合液；(2) 将待处理的硅片浸入上述腐蚀混合液中，并使硅片的上表面与腐蚀混合液液面之间的间距控制在5~10 mm；在负压抽风环境下腐蚀之后，即可在硅片的下表面上制得绒面结构；所述负压抽风环境的压力为‑50~‑100Pa。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池绒面的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)配置腐蚀混合液：按体积比将HNO3：HF：去离子水=4:1:2.5~5:1:2.5混合得到腐蚀混合液；
(2)将待处理的硅片浸入上述腐蚀混合液中，并使硅片的上表面与腐蚀混合液液面之间的间距控制在5~10mm；
在负压抽风环境下腐蚀之后，即可在硅片的下表面上制得绒面结构；
所述负压抽风环境的压力为-50~-100Pa。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池绒面的制备方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，晏文春，党继东，刘东续，
申请(专利权)人：盐城阿特斯协鑫阳光电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32