一种多晶硅片的制绒方法与流程

文档序号:15133065发布日期:2018-08-10 18:52阅读:831来源:国知局

本发明涉及到一种多晶硅片的制绒方法,属于晶硅太阳能电池领域。



背景技术:

目前,制绒是制备具有减少反射功能的硅表面的方法,将晶体硅硅片表面织构化,利用表面的陷光作用促进太阳光的吸收,提高多晶太阳能电池的转换效率。多晶硅太阳能电池的制作过程中一般都采用酸腐蚀(HF+HNO3)的方式制绒,单晶硅太阳能电池一般采用碱腐蚀(NaOH/KOH+制绒添加剂)制绒。

采用酸腐蚀的方式制绒对硅片的反射率降低有限(由30%降低至27%左右),而由于多晶硅硅片上存在多个晶向,如果直接采用碱腐蚀的方式制绒,各晶向反应速率差异较大,导致硅片表面反射率上升。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种多晶硅片的制绒方法,先对多晶硅片进行酸腐蚀的方式制绒,然后再对多晶硅片进行碱腐蚀的方式制绒,不仅可以降低多晶电池片的反射率,还可以提高类单晶太阳电池电的性能参数和转换效率。

一种多晶硅片的制绒方法,将多晶硅片在温度为4-10℃的HF和HNO3的混合酸溶液腐蚀1-2min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.35-0.45g;再将酸腐蚀后的多晶硅片放入温度为40-60℃的碱腐蚀溶液中3-5min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.05-0.1g,即得。

本发明中涉及的HF和HNO3的混合酸溶液中HF质量浓度为6-8%,HNO3质量浓度为35-40%。

本发明中涉及的碱腐蚀溶液是NaOH或KOH和制绒添加剂的水溶液,其中NaOH或KOH质量浓度为0.1-0.5%,制绒添加剂质量浓度为0.1-0.3%。

制绒添加剂由下列质量份数的物质组成为82.0-86.0份水、0.4-0.8份苯甲酸钠、0.2-0.4份乙酸钠、3.0-5.0份柠檬酸钠、1.0-2.0份乙二胺四乙酸二钠、8.0-10.0份葡萄糖。

本发明先用酸腐蚀的方式制绒,在多晶硅片表面形成腐蚀坑,然后用碱腐蚀的方式制绒,在酸腐蚀形成的凹坑中腐蚀出金字塔的形貌,形成更多的光陷阱,通过改变腐蚀后的硅片表面形貌结构降低多晶硅制绒后的反射率,并且提高了类单晶太阳电池电的性能参数和转换效率。

具体实施方式:

实施例1:

一种多晶硅片的制绒方法,将多晶硅片在温度为4℃的HF和HNO3的混合酸溶液腐蚀1min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.35g;再将酸腐蚀后的多晶硅片放入温度为40℃的碱腐蚀溶液中3min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.05g,即得。

HF和HNO3的混合酸溶液中HF质量浓度为6%,HNO3质量浓度为35%。

碱腐蚀溶液是NaOH或KOH和制绒添加剂的水溶液,其中NaOH或KOH质量浓度为0.1%,制绒添加剂质量浓度为0.1%。

制绒添加剂由下列质量份数的物质组成为82.0份水、0.4份苯甲酸钠、0.2份乙酸钠、3.0份柠檬酸钠、1.0份乙二胺四乙酸二钠、8.0份葡萄糖。

实施例2:

一种多晶硅片的制绒方法,将多晶硅片在温度为7℃的HF和HNO3的混合酸溶液腐蚀1.5min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.40g;再将酸腐蚀后的多晶硅片放入温度为50℃的碱腐蚀溶液中4min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.08g,即得。

HF和HNO3的混合酸溶液中HF质量浓度为7%,HNO3质量浓度为37%。

碱腐蚀溶液是NaOH或KOH和制绒添加剂的水溶液,其中NaOH或KOH质量浓度为0.3%,制绒添加剂质量浓度为0.2%。

制绒添加剂由下列质量份数的物质组成为84.0份水、0.6份苯甲酸钠、0.3份乙酸钠、4.0份柠檬酸钠、1.5份乙二胺四乙酸二钠、9.0份葡萄糖。

实施例3:

一种多晶硅片的制绒方法,将多晶硅片在温度为10℃的HF和HNO3的混合酸溶液腐蚀2min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.45g;再将酸腐蚀后的多晶硅片放入温度为60℃的碱腐蚀溶液中5min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.1g,即得。

HF和HNO3的混合酸溶液中HF质量浓度为8%,HNO3质量浓度为40%。

碱腐蚀溶液是NaOH或KOH和制绒添加剂的水溶液,其中NaOH或KOH质量浓度为0.5%,制绒添加剂质量浓度为0.3%。

制绒添加剂由下列质量份数的物质组成为86.0份水、0.8份苯甲酸钠、0.4份乙酸钠、5.0份柠檬酸钠、2.0份乙二胺四乙酸二钠、10.0份葡萄糖。

实施例4:

一种多晶硅片的制绒方法,将多晶硅片在温度为12℃的HF和HNO3的混合酸溶液腐蚀3min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.30g;再将酸腐蚀后的多晶硅片放入温度为35℃的碱腐蚀溶液中2min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.15g,即得。

HF和HNO3的混合酸溶液中HF质量浓度为5%,HNO3质量浓度为42%。

碱腐蚀溶液是NaOH或KOH和制绒添加剂的水溶液,其中NaOH或KOH质量浓度为0.6%,制绒添加剂质量浓度为0.08%。

制绒添加剂由下列质量份数的物质组成为80.0份水、0.9份苯甲酸钠、0.5份乙酸钠、6.0份柠檬酸钠、3.0份乙二胺四乙酸二钠、7.0份葡萄糖。

实施例5:

一种多晶硅片的制绒方法,将多晶硅片在温度为5℃的HF和HNO3的混合酸溶液腐蚀1min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.37g;再将酸腐蚀后的多晶硅片放入温度为45℃的碱腐蚀溶液中3min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.06g,即得。

HF和HNO3的混合酸溶液中HF质量浓度为10%,HNO3质量浓度为30%。

碱腐蚀溶液是NaOH或KOH和制绒添加剂的水溶液,其中NaOH或KOH质量浓度为0.2%,制绒添加剂质量浓度为0.1%。

制绒添加剂由下列质量份数的物质组成为83.0份水、0.5份苯甲酸钠、0.2份乙酸钠、3.5份柠檬酸钠、1.2份乙二胺四乙酸二钠、8.5份葡萄糖。

实施例6:

一种多晶硅片的制绒方法,将多晶硅片在温度为9℃的HF和HNO3的混合酸溶液腐蚀2min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.42g;再将酸腐蚀后的多晶硅片放入温度为55℃的碱腐蚀溶液中5min,每片多晶硅片腐蚀量控制在0.09g,即得。

HF和HNO3的混合酸溶液中HF质量浓度为8%,HNO3质量浓度为35%。

碱腐蚀溶液是NaOH或KOH和制绒添加剂的水溶液,其中NaOH或KOH质量浓度为0.4%,制绒添加剂质量浓度为0.3%。

制绒添加剂由下列质量份数的物质组成为80.0份水、0.7份苯甲酸钠、6.0份柠檬酸钠、3.0份乙二胺四乙酸二钠、7.0份葡萄糖。

对比例1:

正常的多晶制绒工艺:将多晶硅片在温度为4-10℃的HF和HNO3的混酸体系腐蚀1-2min,每片多晶硅片腐蚀重量0.4-0.5g,其中HF和HNO3的混酸体系中HF质量浓度为6-8%,HNO3质量浓度为35-40%。

各实施例和对比例制绒后和镀膜后的单晶/多晶区域反射率对比情况如下表所示:

采用本发明的新制绒工艺制绒后,反射率比正常工艺降低4-5%,尤其一实施例2的反射率最低。

本发明各实施例和对比例制得的类单晶太阳电池电性能参数如下表所示:

本发明采用的新制绒工艺的反射率较低,有利于多晶硅太阳电池光电转换效率的提升尤其是短路电流(Isc)的增加,电池转换效率(Eta)一定的的提升,尤其是实施例2的性能参数最优,满足日益增加的生产需求。

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