太阳能电池绒面的制备方法技术

一种太阳能电池绒面的制备方法，所述太阳能电池绒面形成于太阳能电池硅片的受光面一侧的表面，所述制备方法采用纳米压印的方式，在制绒工艺开始前，将预先制备好的图案模板上的掩模材料以压印的方式转移到太阳能电池硅片表面，形成制绒工艺的掩模层，随后可使用湿法刻蚀或等离子刻蚀的方法进行制绒。本发明专利技术的太阳能电池绒面的制备方法这样可以更好的控制绒面的大小和形状，达到优化反射率的效果，最佳的反射率可以达到1％以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种，属于太阳能电池制造领域。
技术介绍
太阳能电池为一半导体组件，它能够将太阳光转为电能，因此太阳能电池的效率 将与太阳能表面的吸光情形息息相关。在晶体硅太阳能电池的制作工艺中，通常采用在太 阳能电池接受光能的一面(受光面)制备绒面的方式来降低受光面对阳光的反射，以此增 加照射光在晶体硅表面的反射次数，提高对光的吸收效率，从而达到更高转换效率的目的。目前的太阳能电池绒面主要采用湿式化学蚀刻的方式制备，S卩，对于晶向分布均 勻的单晶硅采用碱液对硅片表面进行腐蚀，对于晶向杂乱的多晶硅采用酸液对硅片表面进 行腐蚀。然而，采用湿式化学蚀刻的方式所形成的绒面的大小和形状为随机分布，不能达到 最佳的减反射效果，反射率在10% -25%左右。若要更进一步降低吸光面的反射则必须采 用非直接蚀刻，其方法有采用半导体黄光显影工艺及激光蚀刻等方法。虽然这些方法可更 进一步将吸光面的反射率降低，但是成本偏高，效率低，故目前仍未于太阳能电池制造中采 用。CN 10359701 A公开了一种基于纳米压印技术制备晶硅太阳电池局域背接触的方 法，其侧重点在于在太阳能电池的背面(受光面相对的那一面)通过纳米压印技术形成接 触电极，以构成所需的电路。该现有技术同样还对纳米压印技术进行了详细描述。另外，罗 康等人在《电子工艺技术》第30卷第5期(2009年9月)的文章“纳米压印技术进展及应 用”中对纳米压印技术进行了介绍，详细说明了该技术在集成电路领域的发展情况。通过上述现有技术的介绍，可以发现，纳米压印技术业已相当成熟，但是，该技术 主要应用于集成电路或者太阳能技术中电路的制造中。而对于太阳能电池受光面一侧的绒 面的制备，尚无任何技术提及采用纳米压印技术进行处理，尤其是纳米压印技术对于太阳 能电池绒面的反射率的降低没有任何预见，基于此，本专利技术创造性地提出了一种利用纳米 压印技术制备太阳能电池绒面的方法。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是提供一种，以减少 或避免前面所提到的问题。具体来说，本专利技术提出了一种，其创造性的采用纳米 压印技术在太阳能电池的受光面形成规则大小和形状的沟槽，以此获得最佳的反射率。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种，其中，所述 太阳能电池绒面形成于太阳能电池硅片的受光面一侧的表面，所述制备方法包括如下步 骤A、制备用于纳米压印的图案模板，所述图案模板上具有由多个间隔分布的沟槽和 突出面所形成的图案；B、对所述太阳能电池硅片进行预清洗和去除损伤层；C、在所述图案模板的所述图案的突出面上形成一层掩膜，然后通过纳米压印技术 将所述掩膜压印到所述太阳能电池硅片的受光面一侧的表面上；D、对所述太阳能电池硅片的受光面一侧未覆盖所述掩膜的表面进行蚀刻；E、去除所述掩膜，在所述太阳能电池硅片的受光面一侧的表面形成规则的绒面结 构。优选地，所述多个沟槽相互平行。优选地，所述沟槽包括多个相互平行的第一沟槽和多个相互平行的第二沟槽，所 述第一沟槽和所述第二沟槽的夹角为5-90度。优选地，所述相互平行的多个沟槽之间的中点间距为50-500纳米。优选地，所述沟槽的宽度为50-500纳米。优选地，所述步骤C中的纳米压印技术为热塑纳米压印技术、紫外固化纳米压印 技术或微接触纳米压印技术。优选地，所述步骤A中的所述图案模板采用普通光刻，紫外光刻或电子束直写的 方式制备。优选地，所述步骤D中，采用湿式化学蚀刻或等离子体蚀刻的方法进行蚀刻。优选地，所述湿式化学蚀刻中，碱溶液体系采用氢氧化钾与异丙醇的混合物，氢氧 化钾的质量百分比2% -30%之间，反应温度15-100°C，反应时间1-15分钟；酸溶液体系采 用氢氟酸硝酸的混合物，HF HNO3 H2O的体积百分比例10 1 2. 75到1 10 3之间， 反应温度5-10°C，反应时间10秒到3分钟；所述等离子体蚀刻中，采用HBr (10-150sCCm流 量标准毫升/分钟)+Cl2 (100-300sccm)的刻蚀气体，压力100-1000毫托，射频功率150-450 瓦，反应时间3-8分钟。优选地，所述步骤D中，采用氢氟酸去除所述掩膜。本专利技术采用纳米压印的方式，在制绒工艺开始前，将预先制备好的图案模板上的 掩模材料以压印的方式转移到太阳能电池硅片表面，形成制绒工艺的掩模层，随后可使用 湿法刻蚀或等离子刻蚀的方法进行制绒，这样可以更好的控制绒面的大小和形状，达到优 化反射率的效果，最佳的反射率可以达到以下。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中，图IA显示的是根据本专利技术的一个具体实施例的图案模板的横截面示意图；图IB显示的是在图案模板上形成一层掩膜的步骤流程；图IC显示的是通过纳米压印技术将掩膜压印到太阳能电池硅片的受光面一侧的 表面上的步骤流程；图ID显示的是掩膜压印到太阳能电池硅片上的情形；图IE显示的是对太阳能电池硅片的受光面一侧未覆盖掩膜的表面进行蚀刻的步 骤流程；图IF显示的是去除掩膜之后的太阳能电池硅片上的绒面示意图；图2A-2D分别显示的是根据本专利技术的几个不同实施例的图案模板的正面示意图。具体实施例方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发 明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。基于
技术介绍
中的相关现有技术的描述，在本专利技术的下述实施例中，对于纳米压 印技术不再详细说明其原理，以节约篇幅。根据本专利技术的一个具体实施例的一种可以参照图 1A-1F的流程进行详细描述，如图所示。应当特别强调的是，现有技术中纳米压印技术都是在太阳能电池硅片的受光面相 反的一侧实施的，其主要目的乃是为了在太阳能电池硅片的背面形成各种电路。而本专利技术 乃是在太阳能电池硅片的受光面一侧形成绒面，其目的在于在太阳能电池的受光面形成规 则大小和形状的沟槽，以此获得最佳的反射率。由此可见，现有技术中所描述的纳米压印技 术形成电路与本专利技术的纳米压印技术制备绒面是两个截然不同的
，而本专利技术通过 纳米压印技术降低太阳能电池受光面的反射率也是任何现有技术没有描述，且对于本领域 技术人员来说是难以预料的。具体参见图1A-1F，本专利技术的中，所述太阳能电池绒面 100形成于太阳能电池硅片2的受光面一侧的表面21上，所述制备方法包括如下步骤A、第一步，制备用于纳米压印的图案模板1，所述图案模板1上具有由多个间隔分 布的沟槽11和突出面12所形成的图案。在一个具体实施例中，所述图案模板1可以采用 普通光刻，紫外光刻或电子束直写的方式制备，相关技术原理及细节参见
技术介绍
部分所 述的现有技术，在此不一一赘述。其中，图IA显示的是根据本专利技术的一个具体实施例的图案模板1的横截面示意 图，从图中可见，沟槽11和突出面12均勻地间隔分布于图案模板1的表面。图2A-2D分别显示了几个不同实施例的图案模板1的正面，从图2A-2B所示的两 个实施例中可见，在图案模板1的表面可以具有多个相互平行的沟槽11，相应的，间隔设置 在沟槽11之间的突出面12也是相互平行的。而图2C-2D所示的两个实施例中，在图案模 板1的表面可以具有多个相互平行的第一沟槽Ila以及多个相互平行的第二沟槽11b，在图 2C所示的实施例中，第一沟槽I本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能电池绒面的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池绒面形成于太阳能电池硅片的受光面一侧的表面，所述制备方法包括如下步骤：Ａ、制备用于纳米压印的图案模板，所述图案模板上具有由多个间隔分布的沟槽和突出面所形成的图案；Ｂ、对所述太阳能电池硅片进行预清洗和去除损伤层；Ｃ、在所述图案模板的所述图案的突出面上形成一层掩膜，然后通过纳米压印技术将所述掩膜压印到所述太阳能电池硅片的受光面一侧的表面上；Ｄ、对所述太阳能电池硅片的受光面一侧未覆盖所述掩膜的表面进行蚀刻；Ｅ、去除所述掩膜，在所述太阳能电池硅片的受光面一侧的表面形成规则的绒面结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华，
申请(专利权)人：上海采日光伏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31