一种多晶硅太阳电池表面织构的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多晶硅太阳电池表面织构的制备方法，采用酸腐蚀溶液制成，所述酸腐蚀溶液由氢氟酸、氧化剂和改性剂组成；所述氢氟酸的浓度范围为１３～１７摩尔／升；所述氧化剂为高锰酸钾溶液，浓度范围为０．０１～０．５摩尔／升；所述改性剂为亚硝酸钠，浓度范围为０．０５～０．２摩尔／升；腐蚀温度为１０～３０℃，酸腐蚀时间为１０～４５分钟。本发明专利技术降低了电池的反射率，且方法本身对环境的污染较小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制备太阳能电池领域，具体涉及一种多晶硅太阳电池表面织 构的方法。
技术介绍
当今世界，常规能源的持续使用带来了能源紧缺以及环境恶化等一系列 经济和社会问题，发展太阳能电池是解决上述问题的途经之一。髙转换效率、 低成本是太阳电池发展的主要趋势，也是技术研究者追求的目标。为了提髙电池的转换效率，就必须降低表面的光反射，增加光的有效吸 收。现有技术中，表面织构和沉积减反射膜是降低太阳电池表面反射率的两 种主要方法。所谓太阳电池表面织构，就是存在于电池表面的有规则或无规 则的不同的表面形貌；正是由于表面织构的存在，太阳电池的反射率就会大 大降低，也就是增加了光的吸收，因此，制备太阳电池表面织构已经广泛的 应用于太阳电池领域。目前，制备单晶硅表面织构的技术比较成熟，该技术是利用晶体硅的各 种晶向在一定条件下腐蚀速率不同的特性来制备表面织构，形成随机分布的 金字塔型表面织构。然而，由于多晶硅有很多晶粒构成，而且晶向随机分布，利用单晶硅片 的表面织构技术形成的多晶硅表面织构效果不是特别理想。为了在多晶硅表面获得理想的表面织构，研究者研究了各种表面织构的 工艺，如现有的反应离子腐蚀、掩膜腐蚀法、酸腐蚀法等。其中，反应离子 腐蚀需要相对复杂和昂贵的设备，且工艺过程复杂，限制了其在生产中的应 用；掩膜腐蚀法可以大幅度降低多晶硅的表面反射率，但由于其工艺复杂、 设备昂贵，也没有在工业生产中得到广泛应用；酸腐蚀法尽管可以得到适合 生产的表面织构且较易控制，但是产生大量的重金属离子，对环境造成极大 的污染。因此，开发，并减少对环境的3污染，具有显著的积极意义。专利技术内容本专利技术的目的是提供，以提高 电池的转换效率，并降低对环境的污染。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是 一种多晶硅太阳电池 表面织构的制备方法，采用酸腐蚀溶液制成，所述酸腐蚀溶液由氢氟酸、氧 化剂和改性剂组成；所述氢氟酸的浓度范围为13-17摩尔/升；所述氧化剂为 高锰酸钾溶液，浓度范围为0.01-0.5摩尔/升；所述改性剂为亚硝酸钠，浓度 范围为0.05-0.2摩尔/升；腐蚀温度为10~30'C，酸腐蚀时间为10~45分钟。上述技术方案中，在酸腐蚀时，把多晶硅浸泡在该酸腐蚀溶液里。上述技术方案中，多晶硅片经过酸腐蚀溶液腐蚀后，表面形成3 5微米 的表面织构。上述技术方案中，被腐蚀的多晶硅片的厚度为5~10微米。 上述技术方案中，该多晶硅太阳电池表面织构是在对损伤层的清洗过程 中完成的。上述技术方案中，在表面织构完成之后，将多晶硅片浸入NaOH溶液中 清洗10-120秒。所述NaOH溶液的质量浓度为0.5~2%。由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本专利技术具有如下优点1. 本专利技术制得的多晶硅太阳电池表面织构，能显著降低多晶硅片的表 面反射率，与普通多晶硅太阳电池相比，反射率降低8%以上，因而使得太 阳电池具有较髙的转换效率。2. 本专利技术的制备方法成本低、污染小，且腐蚀时间短、易于操作，适 于推广应用。附图说明附图1是本专利技术实施例一的反射率测试图； 附图2是本专利技术实施例二的反射率测试图； 附图3是本专利技术实施例三的反射率测试图。具体实施方式 下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述 实施例一将浓度为17摩尔/升的氢氟酸，浓度为0.01摩尔/升的高锰酸钾，浓度 为0.1摩尔/升的改性剂亚硝酸钠混合均匀，将不经过特殊清洗的156X156 毫米的P型多晶硅片放入混合酸腐蚀溶液中浸泡。腐蚀温度为35'C,腐蚀时 间为15分钟，腐蚀完毕后将多晶硅片浸入质量分数为1%的NaOH溶液中清 洗30秒。清洗完毕后甩干，进行反射率测试，测试结果参见附图1所示。 从图中可以看出，相比普通多晶硅片，本实施例硅片的反射率在各波长段均 较低，整体下降8%左右。实施例二将浓度为13摩尔/升的氢氟酸，浓度为0.05摩尔/升的髙锰酸钾，浓度 为0.2摩尔/升的改性剂亚硝酸钠混合均匀，将不经过特殊清洗的156X156 亳米的P型多晶硅片放入混合酸腐蚀溶液中浸泡。腐蚀温度为25'C，腐蚀时 间为35分钟，腐蚀完毕后将多晶硅片浸入质量分数为1%的NaOH溶液中清 洗20秒。清洗完毕后甩干，进行反射率测试，测试结果参见附图2所示。 从图中可以看出，相比普通多晶硅片，本实施例硅片的反射率在各波长段均 较低。实施例三将浓度为15摩尔/升的氢氟酸，浓度为0.4摩尔/升的髙锰酸钾，浓度 为0.15摩尔/升的改性剂亚硝酸钠混合均匀，将不经过特殊清洗的156X156 毫米的P型多晶硅片放入混合酸腐蚀溶液中浸泡。腐蚀温度为30'C，腐蚀时 间为30分钟，腐蚀完毕后将多晶硅片浸入质量分数为1%的NaOH溶液中清 洗30秒。清洗完毕后甩干，进行反射率测试，测试结果参见附图3所示。 从图中可以看出，相比普通多晶硅片，本实施例硅片的反射率在各波长段均 较低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅太阳电池表面织构的制备方法，其特征在于：采用酸腐蚀溶液制成，所述酸腐蚀溶液由氢氟酸、氧化剂和改性剂组成；所述氢氟酸的浓度范围为１３～１７摩尔／升；所述氧化剂为高锰酸钾溶液，浓度范围为０．０１～０．５摩尔／升；所述改性剂为亚硝酸钠，浓度范围为０．０５～０．２摩尔／升；腐蚀温度为１０～３０℃，酸腐蚀时间为１０～４５分钟。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅太阳电池表面织构的制备方法，其特征在于采用酸腐蚀溶液制成，所述酸腐蚀溶液由氢氟酸、氧化剂和改性剂组成；所述氢氟酸的浓度范围为13～17摩尔/升；所述氧化剂为高锰酸钾溶液，浓度范围为0.01～0.5摩尔/升；所述改性剂为亚硝酸钠，浓度范围为0.05～0.2摩尔/升；腐蚀温度为10～30℃，酸腐蚀时间为10～45分钟。2. 根据权利要求1所述的多晶硅太阳电池表面织构的制备方法，其特 征在于在酸腐蚀时，把多晶硅浸泡在该酸腐蚀溶液里。3. 根据权利要求1所述的多晶硅太阳电池表面织构的制备方法，其特 征在于多晶硅片经过酸腐蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立建，王栩生，章灵军，
申请(专利权)人：苏州阿特斯阳光电力科技有限公司，常熟阿特斯阳光电力科技有限公司，阿特斯光伏电力洛阳有限公司，阿特斯光伏电子常熟有限公司，阿特斯太阳能光电苏州有限公司，阿特斯光伏科技苏州有限公司，常熟阿特斯太阳能电力有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]