平滑修饰液及平滑修饰方法及异质结太阳能电池硅片及异质结太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本发明涉及太阳能电池领域，具体公开了一种用于异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰液，其包括臭氧、氟化氢以及水；臭氧的浓度为10～30mg/L。上述平滑修饰液，采用臭氧与氢氟酸配合，可使金字塔绒面的尖锐的塔尖和塔底变得圆润，同时使得金字塔绒面的表面粗糙度降低，从而有利于后续本征硅薄膜沉积更加均匀，从而有利于提高异质结太阳能电池的性能。本发明还公开了异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰方法，以及由此得到的异质结太阳能电池硅片以及包含异质结太阳能电池硅片的异质结太阳能电池。
【专利说明】
平滑修饰液及平滑修饰方法及异质结太阳能电池硅片及异质结太阳能电池
技术领域
[0001]本发明涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种平滑修饰液及平滑修饰方法及异质结太阳能电池硅片及异质结太阳能电池。
【背景技术】
[0002]异质结太阳能电池(HIT电池)是通过在掺杂非晶硅层与晶体硅片之间加入本征层所构建的。异质结太阳能电池既具有晶体硅太阳能电池的高效率和高稳定性，同时由于能耗小，工艺相对简单、温度特性更好，在高温下也能有较高的输出。近年来备受关注，已经成为太阳能电池的主要发展方向之一。
[0003]目前，单晶硅电池制备工艺中，一般对单晶硅片进行制绒处理，得到金字塔绒面。在异质结太阳能电池制备过程中，需要在金字塔绒面上沉积本征硅薄膜层，但是这种金字塔绒面，其尖锐的塔尖和塔底都是本征硅薄膜层中容易产生缺陷的位置，进而影响异质结太阳能电池的性能。
[0004]因此，亟需对金字塔绒面进行平滑处理。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要针对现有的金字塔绒面不适用于异质结太阳能电池的问题，提供一种对金字塔绒面进行平滑处理的平滑修饰液。
[0006]—种用于异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰液，包括臭氧、氟化氢以及水;所述臭氧的浓度为1?30mg/L。
[0007]上述平滑修饰液，采用臭氧与氢氟酸配合，可使金字塔绒面的尖锐的塔尖和塔底变得圆润，同时使得金字塔绒面的表面粗糙度降低，从而有利于后续本征硅薄膜沉积更加均匀，从而有利于提高异质结太阳能电池的性能。本发明的平滑修饰液中臭氧的浓度较低，最终产物为氧气，对环境友好，不会对生态环境造成影响。另外，浓度较低的臭氧，不会对操作人员造成潜在的危害。还有就是，使用低浓度的臭氧，可以有效降低化学药品的成本。
[0008]在其中一个实施例中，所述臭氧的浓度为15?20mg/L。
[0009]在其中一个实施例中，所述氟化氢的浓度为0.4?lwt%。
[0010]在其中一个实施例中，所述水为去离子水。
[0011]在其中一个实施例中，所述平滑修饰液由臭氧水与氢氟酸按照体积比50?100:1配置而成。
[0012]本发明还提供了一种异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰方法。
[0013]—种异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰方法，包括如下步骤:
[0014]将具有金字塔绒面的异质结太阳能电池硅片置于本发明所提供的平滑修饰液中浸泡。
[0015]上述异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰方法，由于采用本发明所提供的平滑修饰液，故而可使平滑修饰之后异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的尖锐的塔尖和塔底变得圆润，同时使得金字塔绒面的表面粗糙度降低，从而有利于后续本征硅薄膜沉积更加均匀，从而有利于提高异质结太阳能电池的性能。
[0016]在其中一个实施例中，所述浸泡的温度为15?25°C。
[0017]在其中一个实施例中，所述浸泡的时间为300?600s。
[0018]本发明还提供了一种异质结太阳能电池硅片。
[0019]—种异质结太阳能电池硅片，所述异质结太阳能电池硅片由本发明所提供的平滑修饰方法得到。
[0020]上述异质结太阳能电池硅片，由于采用本发明所提供的平滑修饰方法，从而得到硅片表面粗糙度降低，绒面平滑圆润，有利于后续本征硅薄膜沉积更加均匀，从而有利于提高异质结太阳能电池的性能。
[0021]本发明还提供了一种异质结太阳能电池。
[0022]—种异质结太阳能电池，包括本发明所提供的异质结太阳能电池硅片。
[0023]上述异质结太阳能电池硅片，由于采用本发明所提供的异质结太阳能电池硅片，容易形成本征硅薄膜层，降低本征层的制备难度，提高了本征层的质量，进而提高了异质结太阳能电池的性能。
【附图说明】
[0024]图1为平滑修饰前的一硅片的SEM图。
[0025]图2为图1中的硅片平滑修饰后的SEM图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合【具体实施方式】，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028]—种平滑修饰液，用于异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面，其包括臭氧、氟化氢以及水;臭氧的浓度为10?30mg/L。
[0029]平滑修饰液中的臭氧，在水中分解出原子氧，原子氧迅速将硅氧化生成氧化硅膜；而氟化氢在水中生成氢氟酸，氢氟酸将氧化硅膜腐蚀;就这样硅片的表面不停地生成氧化膜又不停地被腐蚀掉。臭氧形成的氧化膜，会使硅片表面更加平坦，从而达到平滑的效果。
[0030]更优选地，臭氧的浓度为15?20mg/L。这样可以进一步提高修饰后的硅片的平滑效果。
[0031]优选地，氟化氢的浓度为0.4?lwt%。这样可使反应速率控制在合适的范围内，从而进一步提高平滑的效果。
[0032]优选地，水为去离子水。这样可以提高臭氧在水中的稳定性，从而提高平滑修饰液的性能。
[0033]优选地，本发明的平滑修饰液由臭氧水与氢氟酸按照体积比50?100:1配置而成。其中臭氧水和氢氟酸在工业上比较容易获取，另外可以实现平滑修饰液现配现用，从而可以进一步提高平滑修饰液的性能。
[0034]上述平滑修饰液，采用臭氧与氢氟酸配合，可使金字塔绒面的尖锐的塔尖和塔底变得圆润，同时使得金字塔绒面的表面粗糙度降低，从而有利于后续本征硅薄膜沉积更加均匀，从而有利于提高异质结太阳能电池的性能。本发明的平滑修饰液中臭氧的浓度较低，最终产物为氧气，对环境友好，不会对生态环境造成影响。另外，浓度较低的臭氧，不会对操作人员造成潜在的危害。还有就是，使用低浓度的臭氧，可以有效降低化学药品的成本。
[0035]本发明还提供了一种异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰方法。
[0036]—种异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰方法，包括如下步骤:
[0037]将具有金字塔绒面的异质结太阳能电池硅片置于本发明所提供的平滑修饰液中浸泡。
[0038]其中，具有金字塔绒面的异质结太阳能电池硅片一般通过如下步骤得到:先对异质结太阳能电池硅片进行去损伤处理，具体地，采用5wt %?8wt %的KOH或NaOH溶液，加热到75°C?85°C，将硅片放进浸泡120?180s。然后对异质结太阳能电池硅片进行进行制绒，具体地，采用2wt %?8wt %的KOH或NaOH溶液，加热到75°C?85 °C，并加入一定量的制绒添加剂，将硅片放进浸泡600?1800s;即形成金字塔绒面。本领域技术人员可以通过调节碱液的浓度及制绒添加剂的用量，来调节所获得的金字塔尺寸大小及均匀性。
[0039]—般地，将具有金字塔绒面的异质结太阳能电池硅片放入花篮中，然后将花篮进入平滑修饰液中浸泡，浸泡完毕之后将花篮从平滑修饰液中提出。
[0040]优选地，浸泡的温度为15?25°C，也就是浸泡时平滑修饰液的温度为15?25°C。这样可使反应速率控制在合适的范围内，从而进一步提高平滑的效果。
[0041]优选地，浸泡的时间为300?600s。这样可以进一步提高平滑的效果，以及保持良好的光陷效果。
[0042]浸泡完毕之后，将异质结太阳能电池硅片从平滑修饰液中取出，然后水洗烘干即可。
[0043]本发明还提供了一种异质结太阳能电池硅片。
[0044]一种异质结太阳能电池硅片，所述异质结太阳能电池硅片由本发明所提供的平滑修饰方法得到。
[0045]上述异质结太阳能电池硅片，由于采用本发明所提供的平滑修饰方法，从而得到硅片表面粗糙度降低，绒面平滑圆润，有利于后续本征硅薄膜沉积更加均匀，从而有利于提高异质结太阳能电池的性能。
[0046]本发明还提供了一种异质结太阳能电池。
[0047]—种异质结太阳能电池，包括本发明所提供的异质结太阳能电池硅片。
[0048]—般地，异质结太阳能电池还包括依次位于硅片一侧表面的第一本征层、第一掺杂非晶硅层、第一透明导电层、第一电极；以及依次位于硅片另一侧表面的第二本征层、第二掺杂非晶硅层、第二透明导电层、第二电极。上述功能层均可以采用本领域技术人员所公知的结构或材料，在此不再赘述！
[0049]当然，本发明的异质结太阳能电池并不局限于上述结构，还可以根据实际情况，不设置第二本征层、第二掺杂非晶硅层等。
[0050]上述异质结太阳能电池硅片，由于采用本发明所提供的异质结太阳能电池硅片，容易形成本征硅薄膜层，降低本征层的制备难度，提高了本征层的质量，进而提高了异质结太阳能电池的性能。
[0051 ]以下结合具体实施例对本发明做进一步阐述。
[0052]实施例1
[0053]将200μπι厚的单晶硅片，在80 °C的7wt % KOH溶液中浸泡160s，然后取出，再放入在85 0C制绒液(5.6wt %Κ0Η+0.4wt %制绒添加剂TAD60)中，浸泡1500s后取出并水洗。得到具有金字塔绒面的异质结太阳能电池硅片Al。
[0054]将浓度为15mg/L的电解臭氧水与浓度为48wt %的氢氟酸按体积比100:1混合，形成平滑修饰液。
[0055]将具有金字塔绒面的异质结太阳能电池硅片Al，在15°C平滑修饰液中浸泡500s，然后取出水洗并烘干，得到异质结太阳能电池硅片BI。
[0056]性能测试:
[0057 ]将硅片Al以及硅片BI做SEM扫描，得到扫描图，分别见图1以及图2。
[0058]从图1以及图2的对比可以看出，图1中的金字塔结构其棱角分明，塔尖较尖锐，图2中的金字塔结构，其棱角圆润平滑，塔尖已经变得不尖锐了。这说明本发明的平滑修饰液以及平滑修饰方法，可以有效使金字塔绒面的尖锐的塔尖和塔底变得圆润，同时使得金字塔绒面的表面粗糙度降低，从而有利于后续本征硅薄膜沉积更加均匀。
[0059]上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0060]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种用于异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰液，其特征在于，包括臭氧、氟化氢以及水;所述臭氧的浓度为1?30mg/L。2.根据权利要求1所述的用于异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰液，其特征在于，所述臭氧的浓度为15?20mg/L。3.根据权利要求1所述的用于异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰液，其特征在于，所述氟化氢的浓度为0.4?lwt%。4.根据权利要求1所述的用于异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰液，其特征在于，所述水为去离子水。5.根据权利要求1所述的用于异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰液，其特征在于，所述平滑修饰液由臭氧水与氢氟酸按照体积比50?100:1配置而成。6.—种异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰方法，其特征在于，包括如下步骤: 将具有金字塔绒面的异质结太阳能电池硅片置于权利要求1所述的平滑修饰液中浸泡。7.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰方法，其特征在于，所述浸泡的温度为15?25°C。8.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池硅片的金字塔绒面的平滑修饰方法，其特征在于，所述浸泡的时间为300?600s。9.一种异质结太阳能电池娃片，其特征在于，所述异质结太阳能电池娃片由权利要求6所述的平滑修饰方法得到。10.—种异质结太阳能电池，其特征在于，包括权利要求9所述的异质结太阳能电池硅片。
【文档编号】H01L31/0747GK105895714SQ201610457457
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】谢卿, 张闻斌, 王琪
【申请人】苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司, 协鑫集成科技（苏州）有限公司, 协鑫集成科技股份有限公司