一种低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面制作工艺制造技术

本发明专利技术公开的低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面制作工艺，步骤如下：先清洗硅片，去除硅片表面损伤；然后放入ＫＯＨ和异丙醇的混合溶液中，在硅片表面形成大小均匀的金字塔结构；再将具有金字塔结构的硅片放入ＨＦ和Ｆｅ（ＮＯ↓［３］）↓［３］的混合液中腐蚀，在金字塔表面形成多孔硅。本发明专利技术制作工艺处理过程简单，腐蚀液价格便宜，可以与现有工业生产工艺兼容，处理后硅片的表面反射率低，可小于５％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄片单晶硅太阳电池绒面制作工艺，特别是低表面反射率的单 晶硅太阳电池绒面制作工艺，属于太阳能应用领域。
技术介绍
目前，晶体硅仍然是最主要的太阳电池材料，市场份额在90%左右。电池 生产成本的50%以上来自于硅材料。太阳电池用单晶硅片的厚度已经在200 pim左右，并正在向150pm甚至更薄的方向发展。硅片变薄后对光的吸收特别 是长波吸收会有所减弱，激发的光生载流子会变少，使得太阳电池的光电转换 效率降低。而现有的常规制绒工艺为碱反应形成金字塔绒面结构，在可见光波 段平均反射率一般在10%以上，光的反射损失比较大，制约着太阳电池效率的 进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了降低硅片表面对光的反射，以增加光吸收来提高太阳 电池的转换效率，而提出一种低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面制作工艺。 本专利技术的低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面制作工艺，包括以下步骤1) 将硅片投入20 30mf/。KOH溶液中清洗，去除硅片表面损伤；2) 将清洗后的硅片放入KOH和异丙醇的混合溶液中，其中KOH的质量 浓度为1 3%，异丙醇的体积浓度为5 8%，于8(TC条件下反应30 60min，在 硅片表面形成大小均匀的金字塔结构-，3) 将步骤2)的具有金字塔结构的硅片放入装有腐蚀液的聚四氟乙烯釜中， 密封，在10 6(TC下，反应15min 60min，腐蚀液为5mol/L 15mol/L HF和 0.1mol/L 0.4mol/LFe(NO3)3的混合液，在金字塔表面形成多孔硅，得到低表面 反射率的单晶硅太阳电池绒面。本专利技术制作工艺处理过程简单，腐蚀液价格便宜，可以与现有工业生产工 艺兼容，处理后硅片的表面反射率低，表面反射率可小于5%。 附图说明图1是硅片表面具有金字塔结构的SEM图； 图2是本专利技术的单晶硅太阳电池绒面的SEM图； 图3是图2单晶硅太阳电池绒面的反射光谱图。具体实施方式实施例11) 将厚度为180±5拜，大小为20 mmx 20 mm的硅片投入20mt%KOH溶 液中，在80。C条件下反应2min，去除硅片表面损伤；2) 将清洗后的硅片放入KOH和异丙醇的混合溶液中，其中KOH的浓度 为3mt%，异丙醇的浓度为8vol%，于8(TC条件下反应60min，在硅片表面形 成大小均匀的金字塔结构(见图l);3) 将步骤2)的具有金字塔结构的硅片放入装有腐蚀液的聚四氟乙烯釜中， 密封，在50。C下，反应30min，腐蚀液为10mol/LHF + 0.2mol/LFe(NO3)3的混 合液，在金字塔表面形成多孔硅，见图2,金字塔结构表面的多孔状结构有利 于入射光的进一步吸收，本例制得的低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面，在 400nm 800nm可见光范围内其平均反射率为4.2% (见图3)。实施例21) 将厚度为180士5nm，大小为20 mmx 20 mm的硅片投入20mt%KOH溶 液中，在8(TC条件下反应2min，去除硅片表面损伤；2) 将清洗后的硅片放入KOH和异丙醇的混合溶液中，其中KOH的浓度 为3mt。/。，异丙醇的浓度为8vol%，于8(TC条件下反应60min，在硅片表面形 成大小均匀的金字塔结构；3) 将步骤2)的具有金字塔结构的硅片放入装有腐蚀液的聚四氟乙烯釜中， 密封，在1(TC下，反应60min，腐蚀液为5mol/L HF + 0.4mol/L Fe(N03)3的混 合液，在金字塔表面形成多孔硅，得到低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面， 在400nm 800nm可见光范围内其平均反射率为8.2%。实施例3所用原生硅片(180±5pm)大小为20 mmx 20 mm，先用20mt%KOH溶液 去除硅片表面损伤，在80C条件下反应2min;然后在3mtMKOH+8vol。/。异丙 醇溶液中于80'C条件下反应60min,然后在15mol/LHF + 0.1mol/LFe(NO3)3溶 液中反应时间为10min时，在可见光范围内(400nm 800nm)得到的平均反射 率为6.9%。1) 将厚度为180±5pm，大小为20 mmx 20 mm的硅片投入20mt%KOH溶 液中，在8(TC条件下反应2min，去除硅片表面损伤；2) 将清洗后的硅片放入KOH和异丙醇的混合溶液中，其中KOH的浓度 为3mt。/c)，异丙醇的浓度为8vol%，于80。C条件下反应60min，在硅片表面形 成大小均匀的金字塔结构；3)将步骤2)的具有金字塔结构的硅片放入装有腐蚀液的聚四氟乙烯釜中， 密封，在6(TC下，反应10min，腐蚀液为15mol/LHF + 0.1mol/LFe(NO3)3的混 合液，在金字塔表面形成多孔硅，得到低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面， 在400nm 800nm可见光范围内其平均反射率为6.9%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面制作工艺，包括以下步骤：　　　　１）将硅片投入２０～３０ｍｔ％ＫＯＨ溶液中清洗，去除硅片表面损伤；　　　　２）将清洗后的硅片放入ＫＯＨ和异丙醇的混合溶液中，其中ＫＯＨ的质量浓度为１～３％，异丙醇的体积浓度为５～８％，于８０℃条件下反应３０～６０ｍｉｎ，在硅片表面形成大小均匀的金字塔结构；　　　　３）将步骤２）的具有金字塔结构的硅片放入装有腐蚀液的聚四氟乙烯釜中，密封，在１０～６０℃下，反应１５ｍｉｎ～６０ｍｉｎ，腐蚀液为５ｍｏｌ／Ｌ～１５ｍｏｌ／Ｌ　ＨＦ和０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．４ｍｏｌ／Ｌ　Ｆｅ（ＮＯ↓［３］）↓［３］的混合液，在金字塔表面形成多孔硅，得到低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面。

【技术特征摘要】
1.一种低表面反射率的单晶硅太阳电池绒面制作工艺，包括以下步骤1)将硅片投入20～30mt％KOH溶液中清洗，去除硅片表面损伤；2)将清洗后的硅片放入KOH和异丙醇的混合溶液中，其中KOH的质量浓度为1～3％，异丙醇的体积浓度为5～8％，于80℃条件下反应30～60min，在硅片表面形成大小均匀的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪雷，肖俊峰，杨德仁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]