碱制绒液、晶体硅V型槽绒面结构及其制备方法技术

一种碱制绒液、晶体硅V型槽绒面结构及其制备方法，属于太阳能电池生产技术。碱制绒液按质量百分比计，其包括：表面活性剂0.0001％

【技术实现步骤摘要】
碱制绒液、晶体硅V型槽绒面结构及其制备方法


[0001]本申请涉及太阳能电池生产
，具体而言，涉及一种碱制绒液、晶体硅V型槽绒面结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，工业上生产常用的制绒液通常会在硅片表面形成“金字塔”状绒面结构，尺寸一般在1
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10μm之间，虽然这种绒面结构在太阳光垂直入射时具有较优异的减反性能，可以将硅片表面反射率降至10％左右，但是当光照条件发生变化时，尤其是光入射角度发生改变后，“金字塔”状的绒面结构就不再能继续行使良好的减反能力，通常反射率随角度改变迅速升高至30％，使得这种绒面结构的太阳能电池在实际应用中光利用率低，不能达到理论的光转换效率。
[0003]由于V型槽结构具有良好的全向性，即当入射的太阳光角度在较大的范围内变化时，V型槽结构的反射率始终可以保持在较低的范围内，可以在不同光照条件下实现良好的光吸收，因此，V型槽结构绒面是一种较为理想的太阳电池的绒面结构。然而，V型槽结构的常规制备方法为掩膜法，其制备过程较为复杂且成本较高，限制了上述结构在太阳能电池领域的应用和发展。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种碱制绒液、晶体硅绒面结构及其制备方法，其提供一种新的设计思路，采用碱制绒的方式制得具有准全向性的V型槽绒面结构，操作可控，便于工业化生产。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：
[0006]在第一方面，本申请示例提供了一种碱制绒液，按质量百分比计，其包括：表面活性剂0.0001％
‑/>0.1％，含氯氧化剂0.001％
‑
0.1％，强碱1％
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20％，以及余量的水。
[0007]本申请提供的碱制绒液在实际应用于晶体硅绒面结构的制备过程中时，能够与特定的硅片配合，利用碱制绒的方式形成晶体硅V型槽绒面结构，并且上述各原料配比合理，有利于获得表面无毛刺且较为均匀分布的V型槽绒面结构。
[0008]本申请一些可选地实施例中，含氯氧化剂包括次氯酸盐、高氯酸盐、二氧化氯、次氯酸以及氯气中的至少一种。
[0009]本申请一些可选地实施例中，表面活性剂包括亚甲基双萘磺酸钠。
[0010]本申请一些可选地实施例中，强碱为氢氧化钾和氢氧化钠中的至少一种。
[0011]在第二方面，本申请示例提供了一种晶体硅V型槽绒面结构的制备方法，其包括：
[0012]获得表面具有非晶硅掩膜层的晶体硅。
[0013]其中，所述非晶硅掩膜层的厚度沿预设方向呈周期性变化，或者，所述非晶硅掩膜层由多个互相平行且沿所述预设方向间隔布置的条状非晶硅层构成。
[0014]采用上述碱制绒液对所述晶体硅进行制绒处理。
[0015]本申请提供的制备方法中，利用非晶硅掩膜层与上述碱制绒液的配合，有效制得V型绒面结构。
[0016]实际刻蚀过程中，当非晶硅掩膜层的厚度沿预设方向呈周期性变化时，碱制绒液会先刻蚀掉厚度较薄的非晶硅以暴露晶体硅，此时厚度较厚的非晶硅残留于晶体硅的表面且间隔布置，以此时残留的非晶硅为掩膜，利用非晶硅的碱刻蚀速率小于晶体硅的碱刻蚀速率，以及利用含氯氧化剂可进一步增加非晶硅与晶体硅在碱溶液中的刻蚀速率差异，使得被暴露的晶体硅先被强碱刻蚀，并且呈现出由悬挂键密度最小的(111)面，控制晶体硅的(111)面延伸、合并最终得到大小均匀、由(111)面组成的V型槽绒面结构，并且碱制绒液也将继续刻蚀厚度较厚的非晶硅以去除非晶硅。
[0017]当所述非晶硅掩膜层由多个互相平行且沿所述预设方向间隔布置的条状非晶硅层构成时，利用非晶硅的碱刻蚀速率小于晶体硅的碱刻蚀速率，以及利用含氯氧化剂可进一步增加非晶硅与晶体硅在碱溶液中的刻蚀速率差异，使得未被遮蔽的晶体硅先被强碱刻蚀，并且呈现出由悬挂键密度最小的(111)面，控制晶体硅的(111)面延伸、合并最终得到大小均匀、由(111)面组成的V型槽绒面结构，并且碱制绒液也将继续刻蚀并去除非晶硅。
[0018]也即是，上述制备方法可适用于对不同规格的晶体硅进行V型绒面结构制绒，满足工业化生产的目的。
[0019]本申请一些可选地实施例中，制绒处理的温度为60℃
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80℃，制绒处理的时间为800s
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1200s。
[0020]本申请一些可选地实施例中，所述非晶硅掩膜层由以下方法制得：
[0021]以加载应力≥12GPa的条件下切割晶体硅的表面以形成多个互相平行的线槽，所述线槽的内壁为非晶硅，所述加载应力的卸载速率≥3GPa/s。
[0022]本申请一些可选地实施例中，线槽采用金刚线切割所得。
[0023]在第三方面，本申请示例提供了一种晶体硅V型槽绒面结构，其由上述实施例提供的制备方法制得，V型槽绒面结构的槽壁由(111)面围成。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1为实施例以及对比例采用的p型金刚线切割单晶硅片的SEM图；
[0026]图2为实施例1制得的绒面结构的SEM图；
[0027]图3为实施例2制得的绒面结构的SEM图；
[0028]图4为实施例3制得的绒面结构的SEM图；
[0029]图5为实施例4制得的绒面结构的SEM图；
[0030]图6为对比例1制得的绒面结构的SEM图；
[0031]图7为对比例2制得的绒面结构的SEM图；
[0032]图8为对比例3制得的绒面结构的SEM图；
[0033]图9为实施例1以及对比例1制得的绒面结构的变角度反射率对比曲线图；
[0034]图10实施例1以及对比例1对应的电池的变角度外量子效率以及电池片的效率结果对比图。
具体实施方式
[0035]下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0036]以下针对本申请实施例的碱制绒液、晶体硅V型槽绒面结构及其制备方法进行具体说明：
[0037]在第一方面，本申请示例提供了一种碱制绒液，按质量百分比计，其包括：表面活性剂0.0001％
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0.1％，含氯氧化剂0.001％
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0.1％，强碱1％
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20％，以及余量的水。
[0038]本申请提供的碱制绒液在实际应用于晶体硅绒面结构的制备过程中时，能够与表面具有非晶硅掩膜层的晶体硅配合，利用含氯氧化剂增加非晶硅层与晶体硅在碱溶液中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱制绒液，其特征在于，按质量百分比计，包括：表面活性剂0.0001％
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0.1％，含氯氧化剂0.001％
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0.1％，强碱1％
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20％，以及余量的水。2.根据权利要求1所述的碱制绒液，其特征在于，所述含氯氧化剂包括次氯酸盐、高氯酸盐、二氧化氯、次氯酸以及氯气中的至少一种。3.根据权利要求1所述的碱制绒液，其特征在于，所述表面活性剂包括亚甲基双萘磺酸钠。4.根据权利要求1所述的碱制绒液，其特征在于，所述强碱为氢氧化钾和氢氧化钠中的至少一种。5.一种晶体硅V型槽绒面结构的制备方法，其特征在于，包括：获得表面具有非晶硅掩膜层的晶体硅；其中，所述非晶硅掩膜层的厚度沿预设方向呈周期性变化，或者，所述非晶硅掩膜层由多个互相平行且沿所述预设方向间隔布置的条状非晶硅层构成；采用如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴谦，刘尧平，陈伟，张小虎，王燕，邢国光，冯博文，李昊臻，孙纵横，杜小龙，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：