一种晶体硅绒面制作方法、太阳能电池及其制作方法技术

本申请提供一种晶体硅绒面制作方法、太阳能电池及其制作方法，其中，晶体硅绒面制作方法，包括：提供硅片；对硅片进行金属辅助化学刻蚀，形成起绒点；对金属辅助化学刻蚀后的硅片进行干法离子刻蚀，得到反射率更低的“倒金字塔状”绒面结构。本发明专利技术提供的晶体硅绒面制作方法能够与现有技术中的多晶硅和单晶硅制作方法兼容，可以整合单晶制绒、多晶制绒技术，利用该技术可以对单晶、多晶进行自由切换，而无需切换单晶制绒设备和多晶制绒设备。在生产方面给予了更大的自由度，从而使用同一套设备可以对多晶和单晶均进行制绒，使得多晶制绒和单晶制绒兼容，进而在生产方面给予了更大的自由度，由于无需建立两套制绒设备，节省了占地面积。

A method of making crystal silicon suede, solar cell and its making method

The present invention provides a method for making silicon suede, solar battery and its making method, which method of making silicon suede comprises: providing a silicon wafer; metal assisted chemical etching on the silicon wafer, forming pile; dry etching of silicon metal ion assisted chemical etching of the obtained lower reflectance \inverted Pyramid shape\ the surface structure. Compatible with polysilicon and monocrystalline silicon fabrication method of crystal silicon suede making method provided by the invention can with existing technology, can be integrated single crystal technology for plush velvet, polycrystalline, using this technology can freely switch to single crystal, polycrystalline, without wool switching equipment and single crystalline milling equipment. In the aspect of production to give more freedom to use the same set of equipment of polycrystalline and single crystal were texturing, made of polycrystalline and single crystal texturing texturing and compatible in terms of production give a greater degree of freedom, because there is no need to establish two sets of milling equipment, save area area.

【技术实现步骤摘要】
一种晶体硅绒面制作方法、太阳能电池及其制作方法
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种晶体硅绒面制作方法、太阳能电池及其制作方法。
技术介绍
太阳能作为最重要的新型清洁能源，太阳能电池是21世纪人类重点发展、推广的新能源项目。目前，行业内专注的主要方向为降低生产成本，以实现光伏电价的平价上网。而提升光伏产品的效率，是降低成本的一个重要途径。目前，商业化生产的晶体硅电池，受技术的制约，受光面的结构还没有达到理想的结果，光利用率偏低。目前商业化晶体硅电池，主要包括多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池，根据单晶硅和多晶硅的类型不同，单晶硅棒和多晶硅锭的切割方式不同，根据单晶硅和多晶硅的晶向分布不同，其制绒技术也不同，因此，单晶硅和多晶硅材质的电池在制绒过程中，无法结合，而制绒后的工艺可以兼容。这就造成了，单晶硅和多晶硅电池生产过程中，无法进行单晶硅和多晶硅设备的切换，造成设备占地面积较大，生产自由度较小，如厂房建设等方面。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种晶体硅绒面制作方法、太阳能电池及其制作方法，以解决现有技术中单晶硅和多晶硅制绒过程无法兼容，造成设备占地面积较大，生产自由度较小的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种晶体硅绒面制作方法，包括：提供硅片；对所述硅片进行金属辅助化学刻蚀，形成起绒点；对金属辅助化学刻蚀后的硅片进行干法离子刻蚀，得到倒金字塔绒面结构。优选地，所述硅片为单晶硅片、多晶硅片或类单晶硅片。优选地，所述提供硅片具体地，所述硅片采用砂浆线切割或金刚线切割得到。优选地，所述干法离子刻蚀为反应离子刻蚀。优选地，所述对所述硅片进行金属辅助化学刻蚀，具体包括：采用HF/H2O2/DIW/添加剂进行金属辅助化学刻蚀，其中，添加剂为：Ag、Cu、Au等金属的硝酸盐；溶液比例为1:1-7:1-7(添加剂100-1000mL)，刻蚀温度为15℃-65℃；刻蚀时间为20s-240s；包括端点值。优选地，所述对金属辅助化学刻蚀后的硅片进行干法离子刻蚀，具体包括：采用刻蚀时间为120s-300s；反应腔室压力为24Pa-100Pa；通入氯气气体流量为400sccm-4000sccm；通入氧气气体流量为1000sccm-3000sccm；通入SF6气体流量为700sccm-3000sccm；流出的氯气气体流量为700sccm-4000sccm；流出的氧气气体流量为1800sccm-5000sccm；流出的SF6气体流量为650sccm-4000sccm；射频功率为24000W-100000W进行反应离子刻蚀，包括端点值。优选地，在所述对金属辅助化学刻蚀后的硅片进行干法离子刻蚀，得到绒面结构后，还包括：对干法离子刻蚀后的硅片进行RCA清洗工艺清洗。优选地，所述绒面结构为相对于所述硅片表面凹陷的倒金字塔结构。本专利技术还提供一种太阳能电池制作方法，包括：提供硅片；对所述硅片的一个表面进行制绒；对制绒后的硅片进行扩散、刻蚀、镀膜；印刷导电浆料，形成电极；其中，所述对所述硅片的一个表面进行制绒采用的制绒方法为上面任意一项所述的晶体硅绒面制作方法。本专利技术还提供一种太阳能电池，采用上述的太阳能电池制作方法制作形成，所述太阳能电池包括：硅片；位于硅片表面的绒面结构；其中，所述绒面结构为相对于硅片的倒金字塔凹槽。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的晶体硅绒面制作方法，先对硅片进行金属辅助化学刻蚀(MACE：metalassistchemicaletching；也可以称作MCCE：MetalCatalyzedChemicalEtching，湿法蚀刻的金属催化化学腐蚀法)，然后再进行干法离子刻蚀，经过两次刻蚀的有机结合，形成绒面结构。由于MCCE属于各向异性制绒，金属催化剂的使用，及新的反应体系HF/H2O2/金属催化剂可以针对单多晶制绒，也不依赖损伤层作为起绒点，因此，可以适用于制绒单多晶及金刚线切割硅片；而干法离子刻蚀，尤其是RIE(ReactiveIonEtching，反应离子刻蚀)技术特点是物理、化学反应的有机结合，对硅片的晶向没有选择性，所以可以针对多晶、单晶同时制绒。因此，本专利技术提供的晶体硅绒面制作方法能够与现有技术中的多晶硅和单晶硅制作方法兼容，可以整合单晶制绒、多晶制绒技术，利用该技术可以对单晶、多晶进行自由切换，而无需切换单晶制绒设备和多晶制绒设备。在生产方面给予了更大的自由度(将来厂房建设等)，从而使用同一套设备可以对多晶和单晶均进行制绒，使得多晶制绒和单晶制绒兼容，进而在生产方面给予了更大的自由度，由于无需建立两套制绒设备，节省了占地面积。同时，本专利技术提供的晶体硅绒面制作方法可以针对不同切割的硅片，尤其解决了多晶金刚线切割制绒问题。也即本申请提供的晶体硅制绒方法可以适用于所有类型的晶体硅进行制绒，给生产带来了极大的便利。本专利技术还提供一种太阳能电池制作方法，由于制绒过程采用上面所述的晶体硅绒面制作方法，因此，能够使得单晶和多晶的工艺兼容，在生产方面给予了更大的自由度，由于无需建立两套制绒设备，节省了占地面积。另外，本专利技术还提供一种太阳能电池，所述太阳能电池采用上述太阳能电池制作方法制作形成，最终形成的绒面微观结构为倒金字塔结构，能够大大大降低电池表面的反射率，提升了光的利用率，进而大幅提升太阳能电池的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中采用碱制绒在单晶硅片上形成的正金字塔绒面结构电子显微图；图2为现有技术中采用酸制绒在多晶硅片上形成的蠕虫状绒面结构电子显微图；图3为本专利技术实施例提供的一种晶体硅绒面制作方法流程示意图；图4为单独采用MACE湿法制绒形成的圆孔状绒面结构电子显微图；图5为单独采用RIE干法制绒形成的锥堆状绒面结构电子显微图；图6为先采用MACE湿法制绒后，再经过RIE干法制绒形成的倒金字塔绒面结构电子显微图；图7为图6中的放大结构。具体实施方式正如
技术介绍
部分所述，现有技术中单晶硅和多晶硅制绒过程无法兼容，造成设备占地面积较大，生产自由度较小的问题。出现这种现象的原因是：单晶碱制绒技术：利用单晶硅在KOH溶液里面，不同晶向的腐蚀速度不同(各向异性腐蚀)，制作绒面，组成“金字塔”的面为腐蚀最慢的111面，最终形成正金字塔绒面结构，如图1所示。而多晶酸制绒技术：多晶硅具有不同晶向的晶粒，HF/HNO3酸体系可以利用切割时留下的损伤层(起绒点)进行各向同性腐蚀，最终形成蠕虫状减反射结构，如图2所示。而且单晶碱制绒技术在槽式设备中进行，而多晶酸制绒过程在链式设备中进行，二者使用的设备不同，制绒原理不同，因此只能采用两套制绒设备，对单晶和多晶分别进行制绒，然后后续扩散、刻蚀、镀膜、丝网印刷和测试分选过程中可以兼容，因此，在制作太阳能电池制作过程中，制作单晶或多晶时，需要切换设备，造成生产自由度较小的问题。而且采用两套制绒设备占用场地较大，进一步限定生产自由度。另外，多晶硅片的切割无法适用于金刚线切割，具体的，单晶硅使用碱制绒，反应为各项异性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体硅绒面制作方法，其特征在于，包括：提供硅片；对所述硅片进行金属辅助化学刻蚀，形成起绒点；对金属辅助化学刻蚀后的硅片进行干法离子刻蚀，得到倒金字塔绒面结构。

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅绒面制作方法，其特征在于，包括：提供硅片；对所述硅片进行金属辅助化学刻蚀，形成起绒点；对金属辅助化学刻蚀后的硅片进行干法离子刻蚀，得到倒金字塔绒面结构。2.根据权利要求1所述的晶体硅绒面制作方法，其特征在于，所述硅片为单晶硅片、多晶硅片或类单晶硅片。3.根据权利要求2所述的晶体硅绒面制作方法，其特征在于，所述提供硅片具体地，所述硅片采用砂浆线切割或金刚线切割得到。4.根据权利要求1所述的晶体硅绒面制作方法，其特征在于，所述干法离子刻蚀为反应离子刻蚀。5.根据权利要求4所述的晶体硅绒面制作方法，其特征在于，所述对所述硅片进行金属辅助化学刻蚀，具体包括：采用HF/H2O2/DIW/添加剂进行金属辅助化学刻蚀，其中，添加剂为：Ag、Cu、Au等金属的硝酸盐；溶液比例为1:1-7:1-7(添加剂100-1000mL)，刻蚀温度为15℃-65℃；刻蚀时间为20s-240s；包括端点值。6.根据权利要求5所述的晶体硅绒面制作方法，其特征在于，所述对金属辅助化学刻蚀后的硅片进行干法离子刻蚀，具体包括：采用刻蚀时间为120s-300s；反应腔室压力为24Pa-100Pa；通入氯气气体流量为400sccm-4000sccm；通入氧气...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长明，金井升，张昕宇，金浩，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33