多晶硅太阳能电池的制绒方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及太阳能电池制备方法技术领域，具体涉及一种多晶硅太阳能电池的制 绒方法。
【背景技术】
[0002] 多晶硅是熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许 多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多 晶硅由于各个晶粒的晶向不一样，不能像单晶硅一样采用碱腐蚀；为了得到良好的多晶硅 绒面，目前有多种方法，比如反应离子刻蚀法、机械刻槽法和化学腐蚀法。其中化学腐蚀法， 由于操作方便、重复性强，在工业化生产中得到了大规模的应用。其原理如下：主要采用酸 制绒工艺，体系主要包括硝酸和氢氟酸，具体反应方程式如下：
[0003] 3Si+4HN03--3Si02+2H20+4N0
[0004] Si02+6HF--H2(SiF6) +2H20
[0005] 其中硝酸作为强的氧化剂，将硅养活成致密不溶于水的二氧化硅附着在硅片表 面，阻止硝酸与硅的进一步反应，但二氧化硅可以与溶液中的氢氟酸发生反应，生产可溶于 水的络合物H2 (SiF6)，导致二氧化硅破坏，此时硝酸与硅再次发生化学反应，硅片表面不断 的被腐蚀，最终形成连续致密的"虫孔状"结构。虽然该方法不需要特定的反应设备，工艺 也相对简单，制造成本低，但是此方法由于是纯化学反应、酸于硅片反应速度快、稳定性不 容易控制，反应的温度等也是影响硅片制绒效果的关键因素，稍微控制不好会造成多晶硅 表面陷光效果和电池的光电转化率低，电池绒面不均匀、反射率高等不足。
【发明内容】
[0006] 本发明针对现有技术的上述不足，提供一种稳定性好，温度易于控制，多晶硅表面 陷光效果好和电池的光电转化率高，绒面均匀、反射率低的多晶硅太阳能电池的制绒方法。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种多晶硅太阳能电池的制 绒方法，步骤包括：
[0008] (1)首先在制绒槽内配制制绒水溶液，配制原料包括：氢氟酸5_20wt%，硝酸 25-55wt %，硅氟酸0. 5-5wt %，醋酸0. 1-0. 5wt %，添加剂0. 5-1. 5wt %，余量为水；将上述 各组分混合并搅拌均匀；
[0009] 所述的添加剂组成为：聚乙烯醇0. 2-0. 8wt%，三乙醇胺0. l-6wt%，水解聚马来 酸酐l-6wt%，聚乙烯吡咯烷酮0. 05-0. lwt%，余量为水：
[0010] ⑵将步骤（1)的制绒水溶液维持温度为0-30°C，然后将多晶硅片置于上述水 溶液中放置100-300S，并同时进行超声震动，超声频率40-60KHZ ;然后取出置于氢氧化钠 0. 2-0. 5wt%、十二烷基苯磺酸钠0. 5-2wt%，余量为水构成的清洗液中进行清洗、取出吹干 即可。
[0011] 作为优选，所述的制绒槽内配制制绒水溶液，配制原料包括：氢氟酸l〇-15wt%， 硝酸 25-45wt %，硅氟酸 0? 5-1. 5wt %，醋酸 0? 1-0. 2wt %，添加剂 0? 5-1. Owt %，余量为水。
[0012] 作为优选，所述的添加剂组成为：聚乙烯醇0. 2-0. 5%，三乙醇胺0. 1-0. 8%，水解 聚马来酸酐1-2%，聚乙烯吡咯烷酮0. 05-0. 08%，余量为水。
[0013] 本发明的优点和优异效果：
[0014] 1.本发明的上述制备过程，在传统的氢氟酸、硝酸制绒液体中添加了硅氟酸、醋 酸，二者可以起到缓蚀剂的作用，降低氢氟酸对多晶表面的快速腐蚀，从而增加制绒液体的 稳定性和可控性；特别是醋酸的加入降低了整体的混合液浓度，从而降低腐蚀速率，同时减 小了多晶硅片的表面张力，利于附着在多晶硅表面的气泡脱离，从而使得制绒液体与多晶 硅片表面充分、均匀的接触，提高制绒效果和均匀度。此外，制绒过程采用超声震动，也可以 实现将制绒过程附着在多晶硅表面的气泡脱离，防止对表面的遮蔽，实现各个角落均匀腐 蚀，制备出较好的绒面。此外，本发明还在绒液中添加了添加剂，使得制备的绒面规则，反射 率低，反应过程可控。
[0015] 2.本发明的制绒后的清洗液具有能有效去除杂质，表面清洗后一致性好，反射率 低的优点。
【附图说明】
[0016] 图1本发明实施例1制备的硅片制绒微观图。
[0017] 图2本发明实施例2制备的硅片制绒微观图。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
[0019] 实施例采用的硅片为市售多晶硅硅片，尺寸为2 X 2cm，厚度180-200微米，电阻率 为 0? 5-1. 5 Q ? cm。
[0020] 实施例1
[0021] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种多晶硅太阳能电池的制 绒方法，步骤包括：
[0022] (1)首先在制绒槽内配制制绒水溶液，配制原料包括：氢氟酸5wt%，硝酸25wt%， 娃氟酸0. 5wt%，醋酸0. lwt%，添加剂0. 5wt%，余量为水；将上述各组分混合并搅拌均 匀；
[0023] 所述的添加剂组成为：聚乙烯醇0. 5%，三乙醇胺0. 2%，水解聚马来酸酐3%，聚 乙烯吡咯烷酮〇. 06%，余量为水：
[0024] (2)将步骤⑴的制绒水溶液维持温度为15°C，然后将多晶硅片置于上述水溶液 中放置120s，并同时进行超声震动，超声频率40KHZ ;然后取出置于氢氧化钠0. 3%、十二烷 基苯磺酸钠0.8%，余量为水构成的清洗液中进行清洗、取出吹干即可。
[0025] 图1所示，本发明实施例制备的绒面，绒面尺寸均匀细小且比较均匀。
[0026] 实施例2
[0027] 其它步骤同实施例1，区别在于：所述的制绒槽内配制制绒水溶液，配制原料包 括：氢氟酸l〇wt%，硝酸45wt%，娃氟酸1. 5wt%，醋酸0? 2wt%，添加剂1. Owt%，余量为 水。
[0028] 所述的添加剂组成为：聚乙烯醇0. 5%，三乙醇胺0. 7%，水解聚马来酸酐1. 5%， 聚乙烯吡咯烷酮0. 07%，余量为水。
[0029] 图2所示，本发明实施例制备的绒面，绒面尺寸均匀细小且比较均匀。
[0030] 对比例
[0031] (1)首先在制绒槽内配制制绒水溶液，配制原料包括：氢氟酸5wt%，硝酸25wt%， 娃氟酸0. 5wt %，添加剂0. 5wt %，余量为水；将上述各组分混合并搅拌均勾；
[0032] 所述的添加剂组成为：聚乙烯醇0. 5%，三乙醇胺0. 2%，水解聚马来酸酐3%，聚 乙烯吡咯烷酮〇. 06%，余量为水：
[0033] (2)将步骤⑴的制绒水溶液维持温度为15°C，然后将多晶硅片置于上述水溶液 中放置120s，并同时进行超声震动，超声频率40KHZ ;然后取出置于氢氧化钠0. 3%、十二烷 基苯磺酸钠0.8%，余量为水构成的清洗液中进行清洗、取出吹干即可。
[0034] 通过显微镜观察，对比例制备的产品，其绒面不均匀，与上述实施例1-2有限制差 别。
[0035]图1所示，本发明实施例制备的绒面，绒面尺寸均匀细小且比较均匀。
[0036] 本发明实施例1-2和对比例制备的电池性能参数见表2 :
[0037] 表2实施例1-2和对比例制备的电池性能参数
[0038]
[0039] 从上述参数可知，本发明的方法制备的电池具有反射率低，能有效提高电池转换 效率的优点。
【主权项】
1. 一种多晶硅太阳能电池的制绒方法，其特征在于，步骤包括： (1) 首先在制绒槽内配制制绒水溶液，配制原料包括：氢氟酸5-20wt%，硝酸 25-55wt %，硅氟酸0. 5-5wt %，醋酸0. 1-0. 5wt %，添加剂0. 5-1. 5wt %，余量为水；将上述 各组分混合并搅拌均匀； 所述的添加剂组成为：聚乙烯醇0.2-0. 8wt%，三乙醇胺0. l-6wt%，水解聚马来酸酐 l-6wt%，聚乙烯吡咯烷酮0? 05-0. lwt%，余量为水： (2) 将步骤（1)的制绒水溶液维持温度为0-30°C，然后将多晶硅片置于上述水溶 液中放置100-300S，并同时进行超声震动，超声频率40-60KHZ ;然后取出置于氢氧化钠 0. 2-0. 5wt%、十二烷基苯磺酸钠0. 5-2wt%，余量为水构成的清洗液中进行清洗、取出吹干 即可。2. 根据权利要求1所述的多晶硅太阳能电池的制绒方法，其特征在于，所述的制 绒槽内配制制绒水溶液，配制原料包括：氢氟酸l〇_15wt %，硝酸25-45wt %，硅氟酸 0? 5-1. 5wt%，醋酸 0? 1-0. 2wt%，添加剂 0? 5-1. Owt%，余量为水。3. 根据权利要求1所述的多晶硅太阳能电池的制绒方法，其特征在于，所述的添加剂 组成为：聚乙稀醇0. 2-0. 5wt%，三乙醇胺0. 1-0. 8wt%，水解聚马来酸酐l-2wt%，聚乙稀 吡咯烷酮〇. 05-0. 08wt %，余量为水。
【专利摘要】一种多晶硅太阳能电池的制绒方法，制绒水溶液包括：氢氟酸5-20％，硝酸25-55％，硅氟酸0.5-5％，醋酸0.1-0.5％，添加剂0.5-1.5％，余量水；添加剂为：聚乙烯醇0.2-0.8％，三乙醇胺0.1-6％，水解聚马来酸酐1-6％，聚乙烯吡咯烷酮0.05-0.1％，余量水：制绒水溶液温度0-30℃，将硅片置于水溶液中100-300s，并同时进行超声震动，超声频率40-60KHZ；取出置于氢氧化钠0.2-0.5％、十二烷基苯磺酸钠0.5-2％的清洗液中进行清洗、取出吹干即可。具有稳定性好，温度易于控制，多晶硅表面陷光效果好和电池的光电转化率高，绒面均匀、反射率低的优点。
【IPC分类】C30B33/10, H01L31/0236
【公开号】CN105040108
【申请号】CN201510518472
【发明人】何云海
【申请人】浙江启鑫新能源科技股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月21日