； (3) 硝酸浸泡去除纳米银颗粒 将上步骤清洗后的硅片浸泡在硝酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为10s，硝酸的 质量浓度为10%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (4) 盐酸和双氧水混合溶液浸泡去除金属离子 将上步骤清洗后的硅片浸泡在盐酸和双氧水混合溶液中，反应温度为40°C，反应时间 为l〇s，其中盐酸的质量浓度为1%，双氧水的质量浓度为0.5%，反应完成后，将硅片取出用 去离子水清洗； (5) 氢氟酸去除硅片表面氧化层 将上步骤清洗后的硅片放置在氢氟酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为10s，氢氟 酸的质量浓度为1%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (6)甩干 将上步骤清洗后的硅片使用甩干机甩干，其中甩干机转速为2 O O转/m i n，时间为 300s ； 将硅片取出依次进行制绒-扩散-刻蚀-镀膜-丝网印刷的工艺流程制成黑硅电池。
[0020] 实施例5 一种制备太阳能黑硅电池的方法，具体步骤为： (1) 金属催化、化学刻蚀形成纳米绒面 采用表面干净的湿法制绒后的多晶硅硅片，将硅片放置在硝酸银、氢氟酸、双氧水的混 合溶液中反应，反应温度为25°C，反应时间为270s，所述硝酸银的质量浓度为0. 5%，氢氟酸 的质量浓度为8%，双氧水的质量浓度为0. 8%，反应完成后，把硅片取出用去离子水清洗； (2) 修正液修饰绒面 将上步骤清洗后的硅片放置在氢氧化钠溶液中反应，反应温度为30 °C，反应时间为 ll〇s，氢氧化钠的质量浓度为0. 5%，反应完成后，把硅片取出用去离子水清洗； (3) 硝酸浸泡去除纳米银颗粒 将上步骤清洗后的硅片浸泡在硝酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为50s，硝酸的 质量浓度为30%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (4) 盐酸和双氧水混合溶液浸泡去除金属离子 将上步骤清洗后的硅片浸泡在盐酸和双氧水混合溶液中，反应温度为50°C，反应时间 为为50s，其中盐酸的质量浓度为10%，双氧水的质量浓度为7%，反应完成后，将硅片取出用 去离子水清洗； (5) 氢氟酸去除硅片表面氧化层 将上步骤清洗后的硅片放置在氢氟酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为50s，氢氟 酸的质量浓度为5%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (6) 甩干 将上步骤清洗后的硅片使用甩干机甩干，其中甩干机转速为2 50转/m i n，时间为 300s ； 将硅片取出依次进行制绒-扩散-刻蚀-镀膜-丝网印刷的工艺流程制成黑硅电池。
[0021] 实施例6 一种制备太阳能黑硅电池的方法，具体步骤为： (1) 金属催化、化学刻蚀形成纳米绒面 采用表面干净的湿法制绒后的多晶硅硅片，将硅片放置在硝酸银、氢氟酸、双氧水的混 合溶液中反应，反应温度为30°C，反应时间为360s，所述硝酸银的质量浓度为1%，氢氟酸的 质量浓度为15%，双氧水的质量浓度为1. 5%，反应完成后，把硅片取出用去离子水清洗； (2) 修正液修饰绒面 将上步骤清洗后的硅片放置在氢氧化钾或氢氧化钠溶液中反应，反应温度为35°C，反 应时间为180s，氢氧化钾和氢氧化钠的质量浓度都为1%，反应完成后，把硅片取出用去离 子水清洗； (3) 硝酸浸泡去除纳米银颗粒 将上步骤清洗后的硅片浸泡在硝酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为IOOs，硝酸的 质量浓度为50%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (4) 盐酸和双氧水混合溶液浸泡去除金属离子 将上步骤清洗后的硅片浸泡在盐酸和双氧水混合溶液中，反应温度为70°C，反应时间 为为100s，其中盐酸的质量浓度为20%，双氧水的质量浓度为15%，反应完成后，将硅片取出 用去离子水清洗； (5) 氢氟酸去除硅片表面氧化层 将上步骤清洗后的硅片放置在氢氟酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为100s，氢氟 酸的质量浓度为10%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (6) 甩干 将上步骤清洗后的硅片使用甩干机甩干，其中甩干机转速为300转/min，时间为 300s ； 将硅片取出依次进行制绒-扩散-刻蚀-镀膜-丝网印刷的工艺流程制成黑硅电池。
[0022] 对比例1 取同种硅片，按照产线正常工艺(制绒-扩散-刻蚀-PECVD-丝网印刷-检测）制成常 规太阳能电池片。
[0023] 对比例2 一种制备太阳能黑硅电池的方法，具体步骤为： (1) 金属催化、化学刻蚀形成纳米绒面 采用表面干净的湿法制绒后的多晶硅硅片，将硅片放置在硝酸银、氢氟酸、双氧水的 混合溶液中反应，反应温度为18°C，反应时间为400s，所述硝酸银的质量浓度为0. 03%，氢 氟酸的质量浓度为17%，双氧水的质量浓度为1. 8%，反应完成后，把硅片取出用去离子水清 洗； (2) 修正液修饰绒面 将上步骤清洗后的硅片放置在氢氧化钾或氢氧化钠溶液中反应，反应温度为40°C，反 应时间为200s，氢氧化钾和氢氧化钠的质量浓度都为1. 5%，反应完成后，把硅片取出用去 离子水清洗； (3) 硝酸浸泡去除纳米银颗粒 将上步骤清洗后的硅片浸泡在硝酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为5s，硝酸的质 量浓度为8%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (4) 盐酸和双氧水混合溶液浸泡去除金属离子 将上步骤清洗后的硅片浸泡在盐酸和双氧水混合溶液中，反应温度为80°C，反应时间 为120s，其中盐酸的质量浓度为25%，双氧水的质量浓度为0. 2%，反应完成后，将硅片取出 用去离子水清洗； (5) 氢氟酸去除硅片表面氧化层 将上步骤清洗后的硅片放置在氢氟酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为120s，氢氟 酸的质量浓度为〇. 5%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (4)甩干 将上步骤清洗后的硅片使用甩干机甩干，其中甩干机转速为3 50转/m i n，时间为 300s ； 将硅片取出依次进行制绒-扩散-刻蚀-镀膜-丝网印刷的工艺流程制成黑硅电池。
[0024] 本发明的黑硅电池制作方法6个实施例和2个对比例所采取的硅片为同一厂家、 批次硅片，所述硅片为P型多晶硅片，电阻率为1-3 D ? cm，厚度为160 ym-280 ym，硅片大 小为156mmX 156mm。表1为6种实施例和2种对比例具体的电性能参数。
[0025] 从上表数据可以看出，实施例1-6制得的黑硅电池的电性能参数中短路电流 (Isc)和转化效率（Eta)明显优于对比例1 (一般工艺）和对比例2 (制备工艺在本发明参 数范围之外)，综上所述，本发明的黑硅电池制作方法是通过金属催化、化学刻蚀制成黑硅 绒面，同过碱液修正绒面和各种酸洗清除金属离子，从而制成黑硅电池。使其提升了太阳能 电池的短路电流（Isc)，获得了较低的反射率和较高的太阳电池效率。同时通过增加较低的 生产成本提高太阳能电池的转化效率，从而获得较大的效益增益。
【主权项】
1. 一种制备太阳能黑硅电池的方法，其特征在于：包括：取制绒后硅片，采用金属催 化、化学刻蚀方法形成纳米绒面；使用修正液修饰绒面，保证绒面良好的均匀性和平整度； 使用硝酸去除多余的纳米银颗粒；使用盐酸加双氧水混合液清洗去除金属离子；使用氢氟 酸去除表面氧化层，使硅片表面呈疏水性；最后利用烘干机烘干硅片。2. -种制备太阳能黑硅电池的方法，其特征在于：具体步骤为： (1) 金属催化、化学刻蚀形成纳米绒面 采用表面干净的湿法制绒后的多晶硅硅片，将硅片放置在硝酸银、氢氟酸、双氧水的 混合溶液中反应，反应温度为20-30°C，反应时间为180-360S，所述硝酸银的质量浓度为 0. 05-1%，氢氟酸的质量浓度为1%-15%，双氧水的质量浓度为0. 1-1. 5%，反应完成后，把硅 片取出用去离子水清洗； (2) 修正液修饰绒面 将上步骤清洗后的硅片放置在氢氧化钾或氢氧化钠溶液中反应，反应温度为25-35°C， 反应时间为50s-180s，氢氧化钾和氢氧化钠的质量浓度都为0. 01-1%，反应完成后，把娃片 取出用去离子水清洗； (3) 硝酸浸泡去除纳米银颗粒 将上步骤清洗后的硅片浸泡在硝酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为10-lOOs，硝 酸的质量浓度为10-50%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (4) 盐酸和双氧水混合溶液浸泡去除金属离子 将上步骤清洗后的硅片浸泡在盐酸和双氧水混合溶液中，反应温度为40-70°C，反应 时间为为10-lOOs，其中盐酸的质量浓度为1-20%，双氧水的质量浓度为0. 5-15%，反应完成 后，将硅片取出用去离子水清洗； (5) 氢氟酸去除硅片表面氧化层 将上步骤清洗后的硅片放置在氢氟酸溶液中，反应温度为常温，反应时间为10-lOOs， 氢氟酸的质量浓度为1-10%，反应完成后，将硅片取出用去离子水清洗； (6) 甩干 将上步骤清洗后的硅片使用甩干机甩干，其中甩干机转速为200-300转/min，时间为 300s ； 将硅片取出依次进行制绒-扩散-刻蚀-镀膜-丝网印刷的工艺流程制成黑硅电池。
【专利摘要】本发明公开了一种制备太阳能黑硅电池的方法，包括以下步骤：在正常制绒后硅片表面沉积纳米银颗粒；通过金属催化化学刻蚀方法形成纳米级绒面；在使用修正液修饰纳米绒面，改善纳米绒面的均匀性；使用硝酸浸泡去除纳米银颗粒；使用盐酸和双氧水去除金属离子；使用氢氟酸浸泡去除氧化层，使硅片表面容易脱水；最后使用甩干机甩干。甩干后的硅片依次进行后续电池生产工艺流程制成黑硅电池。应用该方法能够在硅片上形成具有很强吸光特性、对光极其敏感的黑硅，同时该方法成本较低，工艺流程简单，且可以直接制备大面积的黑硅，具有较高的制备效率。
【IPC分类】H01L21/02, H01L31/0236, H01L31/18
【公开号】CN104992991
【申请号】CN201510275434
【发明人】黄明, 杨晓琴, 陈圆, 金阳, 张广路, 张宇
【申请人】上饶光电高科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月27日