硅基太阳能电池表面嵌入式多孔硅结构减反射膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种硅基太阳能电池表面嵌入式多孔硅结构减反射膜的制备方法，属电化学腐蚀技术领域。本发明专利技术方法的要点是：先在硅片背面用传统的丝网印刷法制备金属铝薄膜阳极电极，并使Ａｌ与硅具有良好的欧姆接触，另外以铂片或铂丝为阴极电极。然后将硅片正面放在ＨＦ∶Ｈ２Ｏ＝１∶１０（体积比）的腐蚀液中浸泡１分钟；腐蚀液的温度为２６℃；然后将硅片正面再放入带有超声波频率为４０～６０Ｈｚ的超声条件下的容器中，并在电解液ＨＦ∶Ｈ２Ｏ∶Ｃ２Ｈ５ＯＨ＝２∶１∶１（体积比）的混合液中进行电化学腐蚀处理；电解液的温度为４０℃。电解腐蚀电流的面密度为５～１０ｍＡ／ｃｍ２；电解腐蚀时间为４０～６０ｓ；最终在硅片正面形成表面嵌入式多孔硅结构的减反射层薄膜，其反射率平均为１．４２％。

Method for preparing embedded porous silicon structure anti reflection film on silicon based solar cell surface

The invention relates to a method for preparing an embedded porous silicon structure anti reflection film on the surface of a silicon-based solar cell, belonging to the field of electrochemical corrosion technology. Key points of the present invention is a method: first use the traditional screen printing method in silicon by aluminum film anode electrode, and the Al and silicon has a good ohmic contact, in addition to platinum or platinum wire as cathode electrode. Then the front surface of the silicon wafer is placed in the HF: H2O = 1: 10 (volume ratio) immersion corrosion in the solution for 1 minutes; the corrosive liquid temperature is 26 DEG C; then add the front surface of the silicon wafer with an ultrasonic frequency of 40 ~ 60Hz under ultrasonic condition in the container and in the electrolyte of HF: H2O: C2H5OH = 2: 1: 1 (volume ratio) electrochemical corrosion processing in mixed liquid; the electrolyte temperature is 40 DEG C. The surface density of electrolytic corrosion current of 5 ~ 10mA / cm2; electrolytic corrosion time is 40 ~ 60s; in the end face of the silicon chip to form an anti reflective film surface embedded porous silicon structure, its reflectivity is 1.42% on average.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属电化学腐蚀

技术介绍
目前对于单晶硅太阳能电池来说，工业上常采用Ti02、 MgF2， ZnS和Si3N4等减反射膜，其生产成本较高、工艺复杂。如何廉价可靠地制备硅基太阳能电池的减反射膜，是太阳能电池的光电转换效率不断提高、大规模产业化的关键技术之一。而微米尺度多孔硅作为太阳能电池的嵌入式减反射层有如下优点(1) 、表面嵌入式多孔硅具有较高的绒面织构密度，取向随机、均匀性好，可被用来直接"面对"各个方向入射来的自然光线，大大增强光量子的捕获概率，提高硅基半导体的内量子效率。在制备方面，传统的NaOH或者KOH腐蚀溶液，只能将〈100>取向的单晶硅表面腐蚀成金字塔，作为陷光的绒面。然而，表面嵌入式多孔硅的制备，在技术上没有晶向的局限性。可以将任何取向的单晶、多晶或微晶硅的表面制备成嵌入式多孔硅。表面嵌入式多孔硅覆盖在硅的表层，其减反射效果可以和其它复杂的薄膜结构相比拟，甚至好于双层膜结构。(2) 、表面嵌入式多孔硅太阳能电池具有良好的发展前景，采用电化学腐蚀法，制备嵌入式多孔硅的低成本化，以及易操作、易控制等特点，比其它方法(如离子朿溅射，激光烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅基太阳能电池表面嵌入式多孔硅结构减反射膜的制备方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：ａ．选用太阳能电池硅衬底材料，它为直拉单晶硅、Ｐ型、晶向＜１００＞，厚度为２００～２４０μｍ，未抛光；首先将作为太阳能电池硅衬底材料的硅片放在氢氧化钠磁性溶液中进行初步腐蚀，以除去硅片表面的机械损伤层；碱液的配制即氢氧化钠与水的体积配比为１∶５；碱液的温度为８０℃；将所述硅片放置于所述碱液中，并在超声波作用下腐蚀１～２分钟；ｂ．在所述硅片背面用传统的丝网印刷法制备金属铝薄膜阳极电极，并使Ａｌ薄膜与衬底硅片具有良好的欧姆接触；另外在硅片另一侧的正面通过导线连接一阴极电极铂片或铂丝；ｃ．将硅片正面放置于氟氢酸...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马忠权，张楠生，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]