硅太阳能电池片制绒装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种硅太阳能电池片制绒装置及方法。所述方法包括：将硅太阳能电池片置于双射频电源激发的容性耦合等离子体装置中；向所述等离子体装置中通入反应气体；所述反应气体在双射频电源的激发下形成等离子体；所述等离子体在双射频电源的作用下对所述硅太阳能电池片表面进行刻蚀，实现硅太阳能电池片的制绒。通过本发明专利技术所提供的硅太阳能电池片制绒装置及方法，不仅能够解决采用湿法化学刻蚀进行制绒时所存在的水资源短缺和环境污染等问题，而且能够降低硅片的破损率，降低硅太阳能电池片表面的反射率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏行业
，更具体地说，涉及ー种。
技术介绍
太阳能电池，也称光伏电池，是ー种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是緑色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是ー种具有广阔发展前景的新型能源。太阳能电池的制造エ艺包括制绒、扩散制结、周边刻蚀、沉积减反射膜、印刷电极和烧结等エ艺步骤。在上述エ艺步骤中，所述制绒主要是通过物理或化学反应使原本光亮 的电池片表面形成凸凹不平的结构，所形成的凸凹不平的结构不仅可以使得光线二次反射耦合进入到电池片内部，大大降低表面的反射率；而且可以降低耦合到电池片中的光线在特定的倾角下经后表面反射后从前表面逃逸的几率。因此，制绒エ艺的好坏直接影响硅太阳能电池片表面的反射率，影响硅太阳能电池片的光电转换效率。エ业上对硅太阳能电池片(包括单晶硅和多晶硅太阳能电池片)进行制绒时常采用湿法化学刻蚀。对于单晶硅太阳能电池片来说，通过在碱液中添加异丙醇以改善电池片表面的浸润性，并通过碱液在单晶硅表面的各向异性刻蚀，随机产生出具有金字塔状的绒面结构。对于多晶硅太阳能电池片而言，常采用HF和HNO3的混合酸液对其进行处理，刻蚀过程在多晶硅线切割留下的锯痕缺陷处择优发生，其刻蚀过程不依赖于晶格取向。然而，上述采用湿法化学刻蚀对硅太阳能电池片进行制绒正日益面临着水资源短缺和环境污染等问题。例如，对于常规的多晶硅太阳能电池片湿法化学刻蚀エ艺而言，每片电池片耗用去离子水量约IOL左右；制绒エ艺结束后剰余的大量的化学废液将成为难处理的污染源之一。另外，酸液处理的硅表面织构化増加了为节约成本而越来越薄的多晶硅片的脆性，増大了多晶硅片的破损率。除此之外，采用湿法化学刻蚀进行制绒，所得硅太阳能电池片表面的反射率在23%以上，很难实现反射率的进ー步降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种，以解决采用湿法化学刻蚀进行制绒时所存在的水资源短缺和环境污染等问题，且能够降低硅片的破损率，降低硅太阳能电池片表面的反射率。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种硅太阳能电池片制绒方法，该方法包括将硅太阳能电池片置于双射频电源激发的容性耦合等离子体装置中；向所述等离子体装置中通入反应气体；所述反应气体在双射频电源的激发下形成等离子体；所述等离子体在双射频电源的作用下对所述硅太阳能电池片表面进行刻蚀，实现硅太阳能电池片的制绒。优选的，上述方法中，所述双射频电源包括上电极射频电源和下电极射频电源；其中，所述上电 极射频电源的激发频率为40. 68MHz或27. 12MHz，所述下电极射频电源的激发频率为 13. 56MHz 或 2MHz。优选的，上述方法中，所述反应气体包括六氟化硫和氧气；其中，通入的六氟化硫的流量为40 48sccm,通入的氧气的流量为2 lOsccm。优选的，上述方法中，向所述等离子体装置中通入反应气体后，控制所述等离子体装置中的气压为O. 75 3Pa。优选的，上述方法中，所述上电极射频电源的功率为100 500W。优选的，上述方法中，所述等离子体对所述硅太阳能电池片进行刻蚀的时间为IOmin0优选的，上述方法中，所述硅太阳能电池片为单晶硅太阳能电池片或多晶硅太阳能电池片。本专利技术还提供了一种硅太阳能电池片制绒装置，该装置包括反应腔体，所述反应腔体的侧壁设置有进气ロ，所述反应腔体的底部设置有排气Π ；分别位于所述反应腔体内部顶端和底端的上电极和下电极；位于所述反应腔体外部，分别与所述上电极和下电极相连的上电极射频电源和下电极射频电源；与所述排气ロ相连的尾气处理装置。优选的，上述装置中，所述上电极射频电源通过上匹配网络与上电极相连，所述下电极射频电源通过下匹配网络与下电极相连；其中，所述上匹配网络和下匹配网络均分别包括两个可调电容和一个感应线圈。优选的，上述装置还包括设置在所述反应腔体内部侧壁处的匀流环。从上述技术方案可以看出，本专利技术所提供的硅太阳能电池片制绒方法，首先将硅太阳能电池片置于双射频电源激发的容性耦合等离子体装置中，然后向所述等离子体装置中通入反应气体，该反应气体在双射频电源的激发下形成等离子体，所述等离子体对硅太阳能电池片表面进行刻蚀，实现硅太阳能电池片的制绒。本专利技术由于采用双射频电源激发的容性耦合等离子体刻蚀实现了对硅太阳能电池片的制绒，因此该方法属于干法制绒，相对湿法制绒来说，该方法不需要消耗酸碱液，因此可节省水资源，且该方法可避免湿法制绒过程后化学废液对环境的污染；除此之外，该方法在制绒过程中反应物和生成物均为气态，因而不存在湿法制绒中液体对硅片的机械冲击破损，大大降低了硅片的破损率；再有，通过该方法对硅太阳能电池片进行制绒后，能够极大地降低硅太阳能电池片表面的反射率，进而提高硅太阳能电池片的光电转换效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例所提供的硅太阳能电池片制绒方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例所提供的等离子体对硅太阳能电池片进行刻蚀的机理图；图3为本专利技术实施例所提供的对单晶硅太阳能电池片制绒后的扫描电镜图；图4为本专利技术实施例所提供的不同负偏压下制绒后所得多晶硅绒面的反射率曲线图； 图5为本专利技术实施例所提供的对多晶硅太阳能电池片制绒后的扫描电镜图；图6为本专利技术实施例所提供的不同射频电源频率下制绒后所得多晶硅绒面的反射率曲线图；图7为本专利技术实施例所提供的硅太阳能电池片制绒装置的结构示意图；图8为本专利技术实施例所提供的上匹配网络的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。实施例一正如
技术介绍
部分所述，エ业上常采用湿法化学刻蚀对所述硅太阳能电池片进行制绒(可简称湿法制绒)，而采用湿法制绒时需要消耗大量的酸碱液，因此存在水资源短缺的问题，且湿法制绒后剩余的大量化学废液会成为环境的污染源之一。除此之外，由于现在的硅片越来越薄，故酸碱液处理后的硅片极易发生破碎，造成硅太阳能电池片的报废。再有，采用湿法制绒后所得硅太阳能电池片表面的反射率较高，一般均在23%以上，很难实现反射率的进ー步降低，因此，无法提高硅太阳能电池片的光电转换效率。基于此，本专利技术提供了一种基于双射频电源激发的容性耦合等离子体干法刻蚀对硅太阳能电池片进行制绒的方法。參考图1，该方法具体包括如下步骤步骤SI :将硅太阳能电池片置于双射频电源激发的容性耦合等离子体装置中。所述双射频电源激发的容性耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅太阳能电池片制绒方法，其特征在于，包括 将硅太阳能电池片置于双射频电源激发的容性耦合等离子体装置中； 向所述等离子体装置中通入反应气体； 所述反应气体在双射频电源的激发下形成等离子体； 所述等离子体在双射频电源的作用下对所述硅太阳能电池片表面进行刻蚀，实现硅太阳能电池片的制绒。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述双射频电源包括上电极射频电源和下电极射频电源；其中，所述上电极射频电源的激发频率为40. 68MHz或27. 12MHz，所述下电极射频电源的激发频率为13. 56MHz或2MHz。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述反应气体包括六氟化硫和氧气；其中，通入的六氟化硫的流量为40 48sccm,通入的氧气的流量为2 lOsccm。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在干，向所述等离子体装置中通入反应气体后，控制所述等离子体装置中的气压为0. 75 3Pa。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛煜，邹帅，吉亮亮，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：