一种降低绒面单晶硅片表面反射率的方法技术

一种降低绒面单晶硅片表面反射率的方法，它涉及制备太阳电池的技术范围及领域。将经过碱腐蚀制作好绒面的单晶硅片，放入等离子体刻蚀设备中进行无掩膜等离子体刻蚀，从而进一步降低单晶硅片的表面反射率。刻蚀所用气体为四氟化碳（ＣＦ↓［４］）和氧气（Ｏ↓［２］）的混和气，二者流量比例在１０∶１－１∶３之间，处理腔体内气压范围为１－２０Ｐａ。本发明专利技术能进一步降低单晶硅片表面反射率，对太阳电池转化效率的进一步提高提供了一个可行的途径，它具有简单、方便、有效、成本低、操作简单、无需添加额外设备、适宜大规模生产的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关制备太阳电池的技术范围及领域，特别是单晶体硅 太阳电池的制备技术中。
技术介绍
任何类型的太阳电池欲在PV市场占得一席之地，都需要不断提 高其光电转换效率。对于常规晶体硅太阳电池来说，在控制好硅片厚 度的同时设法提高太阳电池的光谱相应，提高太阳光吸收，降低太阳 电池的表面反射率是提高太阳电池转化效率的重要、可行的有效途 径。目前，常规单晶硅太阳电池生产中，常采用碱腐蚀制备绒面的方 法来降低硅片表面反射率。所制备的绒面硅片仍具有较高的表面反射 率，其在400nm—1100nm波长范围内的加权平均表面反射率在11% 左右。而且，在实际操作中，采用碱腐蚀制备单晶硅绒面，存在着很 大的随机性。随着PV行业的日益兴起，硅片供应商的提供的硅片质 量参差不齐，不仅材料本身质量存在问题，在硅片的切割与清洗上也 存在很多的问题。这导致硅片表面容易附着多种污染物。这对绒面的 制备是极为不利的 一方面，污染物的存在妨碍了或消弱了化学反应 的进行，使得硅片表面出现斑痕，造成色差；另一方面，硅片表面状 况的不一致，使得同一腐蚀液难以兼容不同的硅片，这将导致硅片的 金字塔尺寸出现不均匀(包括片间的不均匀和批间的不均匀)。为了克服湿化学腐蚀制备绒面带来的随机性，人们还尝试采用掩 膜反应离子刻蚀的方法来制备绒面，试图降低硅片的表面反射率(这种方法在多晶硅上使用得较多)。但是掩膜反应离子刻蚀的方法，工艺复杂，成本较高，不利于大规模生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供， 它能进一步降低单晶硅片表面反射率，对太阳电池转化效率的进一步 提高提供了一个可行的途径，它具有简单、方便、有效、成本低、操 作简单、无需添加额外设备、适宜大规模生产的特点。为了解决
技术介绍
所存在的问题，本专利技术是采用以下技术方案 将经过碱腐蚀制作好绒面的单晶硅片，放入等离子体刻蚀设备中进行 无掩膜等离子体刻蚀，从而进一步降低单晶硅片的表面反射率。本专利技术采用射频电源激活气体电离而产生等离子体，射频频率为13. 56MHz，功率为400—600W之间。所述的气体为四氟化碳(CF4)和氧气(02)的混和气，二者流量比例 在10:1 — 1:3之间，处理腔体内气压范围为l一20Pa。优选地，本专利技术进行等离子体刻蚀的时间为5 — 20min，单晶体 硅片经过等离子体刻蚀后，每片的减薄量(刻蚀前后的质量差)在 0. l-O. 5g之间。本专利技术适用于P型单晶硅片，还适用于N型单晶硅片、P型多晶 硅片和N型多晶硅片。本专利技术能进一步降低单晶硅片表面反射率，对太阳电池转化效率 的进一步提高提供了一个可行的途径，它具有简单、方便、有效、成 本低、操作简单、无需添加额外设备、适宜大规模生产的特点。 具体实施例方式本具体实施方式采用以下技术方案将经过碱腐蚀制作好绒面的 单晶硅片，放入等离子体刻蚀设备中进行无掩膜等离子体刻蚀，从而进一步降低单晶硅片的表面反射率。所述的气体为四氟化碳(CF4)和氧气(02)的混和气，二者流量比例在10:1_1:3之间，处理腔体内气压范围为l一20Pa。本专利技术采用射频电源激活气体电离而产生等离子体，射频频率为 13. 56MHz，功率为400—600W之间。优选地，本专利技术进行等离子体刻蚀的时间为5 —20min，单晶体 硅片经过等离子体刻蚀后，每片的减薄量(刻蚀前后的质量差)在 0. 1-0. 5g之间。将经过碱腐蚀制作绒面后的、大小为125mmX125ram的单晶硅准 方片放入等离子体刻蚀机，进行抽真空，抽出腔体内的空气，使得气 压小于10Pa，然后通入四氟化碳(CF4)和氧气(02)，流量分别为20sccm 和5sccm，待通气2分钟后腔体内的气压稳定在20Pa左右，然后通 过匹配器，往腔体内导入射频，产生辉光等离子体对硅片表面进行刻 蚀。射频频率为13. 56MHz，功率为580W，刻蚀的时间为10min。刻 蚀前后，每片硅片的质量差约为0. 15g左右。采用本专利技术的技术方案处理后，硅片的表面反射率得到了进一步 的降低在400nm—1100mn波长范围内，硅片的表面反射率的加权平 均值，由刻蚀前的、常规绒面硅片的11%左右，降低至刻蚀后的7 %以下，加权平均反射率可降低4%以上，这为进一步提高太阳电池 的转换效率提供了条件。此外，采用本专利技术的降低硅片表面反射率的 方法，无需添加任何额外设备，充分利用了原来生产线上的现有设备， 提高了设备使用率，同时本专利技术提供的方法具有低成本、易操作的特 点，适合于大规模工业化生产。本专利技术具有以下有益效果1、它使得在常规单晶硅太阳电池的制备中能够进一步降低硅片的表面反射率，以提高太阳电池的光电转换效率。2、 它在进一步降低硅片的表面反射率的同时，还在一定程度上 克服湿化学腐蚀制备绒面的随机性和掩膜反应离子刻蚀的复杂性。3、 它的工艺控制简单、操作简便，在不会大幅度增加生产成本(甚至没有增加任何额外设备)的条件下，降低硅片的表面反射率。4、 它具有大规模生产的商业价值，即该方法具有低成本、操作 简单等特点。5、 它直接应用于传统的晶体硅太阳电池生产线上，不需要添加 任何额外的生产设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低绒面单晶硅片表面反射率的方法，其特征在于将经过碱腐蚀制作好绒面的单晶硅片，放入等离子体刻蚀设备中进行无掩膜等离子体刻蚀，从而进一步降低单晶硅片的表面反射率。

【技术特征摘要】
1、一种降低绒面单晶硅片表面反射率的方法，其特征在于将经过碱腐蚀制作好绒面的单晶硅片，放入等离子体刻蚀设备中进行无掩膜等离子体刻蚀，从而进一步降低单晶硅片的表面反射率。2、 根据权利要求1所述的一种降低绒面单晶硅片表面反射率的 方法，其特征在于它采用射频电源激活气体电离而产生等离子体，射 频频率为13. 56MHz，功率为400—600W之间。3、 根据权利要求1所述的一种降低绒面单晶硅片表面反射率的 方法，其特征在于所述的气体为四氟化碳(CF4)和氧气...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈盛，汤叶华，
申请(专利权)人：欧贝黎新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]