The invention belongs to the technical field of surface corrosion of semiconductor silicon crystal, in particular to a chemical auxiliary agent for etching and etching surface of monocrystalline silicon. In the etching process of textured silicon crystal, the nucleation density, the desorption rate of the reaction bubbles on the silicon surface, and the re adsorption of the bubbles during the removal process are very important for texture uniformity. The invention is characterized in that the design of composition and ratio according to the above several important functions, obtained by chemical additives can help the formation of crystalline silicon textured surface with uniform appearance and low reflectivity in alkaline etching solution, for solar cell can obviously improve the photoelectric conversion efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种用于硅晶体表面织构化腐蚀的化学助剂
本专利技术属于半导体硅晶体表面腐蚀
,尤其涉及一种单晶硅表面织构化腐蚀的化学助剂。
技术介绍
太阳能因其安全无污染、不受地域限制等优点近年来得到大力发展,尤其是以晶体硅太阳能电池为代表的光伏应用产品发展迅猛,在整个光伏产业中占80%以上的份额。高效率、低成本一直是太阳能电池技术发展中不变的追求,而表面反射率是影响太阳能电池光电转换效率的直接因素之一。太阳能电池表面织构化技术可以有效降低太阳能电池的表面反射率。对于单晶硅来说,目前产业界选择(100)晶向的单晶硅片为基体,利用单晶硅片在碱性溶液中的各项异性腐蚀特性在硅片表面构建随机金字塔为结构特征的表面织构化陷光结构。硅片在与碱性溶液的反应中,如果表面不存在局域钝化点的情形下,(100)晶面各处将平均化地腐蚀,无法实现金字塔形的织构图形。如果在反应体系中存在着与硅原子作用的某些助剂成分,那么这些成分可以在硅晶面上随机形成局域钝化点,阻碍该区域被碱腐蚀;而未被助剂成分钝化的区域,则与碱反应不断向硅片内部腐蚀。由于(111)晶面的腐蚀速率比(100)晶面慢数百倍,因此反应后硅片会形成以钝化点为顶端、四个(111)晶面围成的金字塔形的织构图形。金字塔的大小和密度主要由局域钝化点密度决定。同时硅片在碱性溶液中的腐蚀过程中会不断有氢气析出,并在硅片表面形成氢气泡,氢气泡在硅片表面的脱附速率会对表面织构图形的均匀性产生影响。另外排泡过程中气泡沿硅片表面垂直上浮的过程中也会阻碍腐蚀液与硅片的接触,从而对表面织构的均匀性造成影响。本专利技术在大量实验的基础上优选出三种组分,分别控 ...
【技术保护点】
一种用于硅晶体表面织构化腐蚀的化学助剂,其特征在于,其组份包含甲组份,质量百分比0.01‑40%;乙组份,质量百分比0.01‑50%;丙组份,质量百分比0.01‑50%;丁组份为余量的水;所述的甲组份包含聚乙二醇和聚乙二醇单烷基醚中的一种或几种的混合物;所述的乙组份包含二甲基甲酰胺、苯胺、硝基甲烷、吡啶、N‑甲基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮、二乙二醇单丁醚、二甘醇中的一种或几种的混合物。所述的丙组份包含十二烷基苯磺酸盐、十二烷基膦酸酯盐、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、乙氧基改性聚三硅氧烷、茶多酚、鞣酸和木质素磺酸盐中的一种或者几种的混合物。
【技术特征摘要】
1.一种用于硅晶体表面织构化腐蚀的化学助剂,其特征在于,其组份包含甲组份,质量百分比0.01-40%;乙组份,质量百分比0.01-50%;丙组份,质量百分比0.01-50%;丁组份为余量的水;所述的甲组份包含聚乙二醇和聚乙二醇单烷基醚中的一种或几种的混合物;所述的乙组份包含二甲基甲酰胺、苯胺、硝基甲烷、吡啶、N-甲基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮、二乙二醇单丁醚、二甘醇中的一种或几种的混合物。所述的丙组份包含十二烷基苯磺酸盐、十二烷基膦酸酯盐、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、乙氧基改性聚三硅氧烷、茶多酚、鞣酸和木质素磺酸盐中的一种或者几种的混合物。2.根据权利要求...
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