一种提高太阳能电池板绒面均匀度的多晶制绒工艺的制作方法

本发明涉及太阳能电池的制作
技术领域：
，具体为一种提高太阳能电池板绒面均匀度的多晶制绒工艺。
背景技术：
：太阳电池的表面反射率是影响太阳电池光电转换效率的重要因素之一。通过制绒，在太阳电池表面织构化可以有效降低太阳电池的表面反射率，入射光在电池表面多次反射延长了光程，增加了对红外光子的吸收，而且有较多的光子在p-n结附近产生光生载流子，从而增加了光生载流子的收集几率；另外同样尺寸的基片，绒面电池的p-n结面积较大，可以提高短路电流，效率也有相应的提高。但是，依照现有技术，在对多晶硅太阳能电池片进行制绒后，且绒面的有腐蚀坑尺寸较大、均匀性较差、黑丝严重、所得硅片反射率偏高，进而使多晶硅太阳能电池片的电池转换效率低。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种提高太阳能电池板绒面均匀度的多晶制绒工艺，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。所述提高太阳能电池板绒面均匀度的多晶制绒工艺能使多晶制绒后绒面均匀，转换效率有很好的提高改善，同时灰片和反射率得到了降低。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高太阳能电池板绒面均匀度的多晶制绒工艺，包括以下步骤：1)配制辅助剂：将甜菜碱型两性表面活性剂、磷酸酯盐或羧酸盐、稳定剂、柠檬酸酯和去离子水混合；其之间质量百分含量比为0.2～1.8％∶0.02～0.035％∶0.2～0.5％∶0.03～0.05％∶96～97.5％；2)配制制绒液：在溶液槽内投入酸性制绒液或碱性制绒液，并将辅助剂加入到制绒液中；3)制绒：将待加工的原料硅片切片、漂洗后送入溶液槽中制绒，并保持腐蚀深度2.7～2.9um、制绒温度26～29℃、制绒时间15～30s；得到成品；4)将成品清洗、烘干。优选的，甜菜碱型两性表面活性剂为α-长链烷基、n-长链烷基、n-长链酰胺烷基、n-长链硫代羧酸或磺基甜菜碱型两性表面活性剂的一种或几种。优选的，稳定剂为酸性稳定剂或碱性稳定剂；其中酸性稳定剂为聚丙烯酸；碱性稳定剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或者多乙烯多胺其中一种与苯二酚的混合溶液或四甲基氢氧化铵。优选的，碱性稳定剂还可为乙二胺；苯二酚为邻苯二酚。优选的，乙二胺与邻苯二酚的体积比为(6～7):1。优选的，柠檬酸酯为柠檬酸三丁酯或柠檬酸三乙酯。优选的，3)中制绒腐蚀深度2.8um、制绒温度25.5℃、制绒时间20s。与现有技术相比，本发明的有益效果是：甜菜碱型两性表面活性剂可以适应强酸及苛性碱环境，与柠檬酸酯复配作用，甜菜碱型两性表面活性剂可以在制绒过程中部产生气泡，柠檬酸酯提高刻蚀液在多晶硅表面的流动性，十分有利于得到细小均匀的绒面，腐蚀出金字塔的形貌，形成更多、更匀致的光陷阱，改变了多晶硅表面的形貌结构，降低了多晶硅制绒后的反射率，使的转换效率提高了0.012～0.042％；磷酸酯盐或羧酸盐弥补甜菜碱型两性表面活性剂在碱性环境中不具有阴离子性质；同时稳定剂改善了制绒过程反应速度波动性，使刻蚀速率平稳，缩短刻蚀时间及硅片外观颜色，降低发灰片的产生。附图说明图1为本发明采用实施例2制得的多晶硅片表面电子显微镜扫描照片；图2为常规多晶硅片表面电子显微镜扫描照片；图3为本发明实施例1-3制得的多晶硅片的转换效率技术指标图；图4为本发明采用实施例2制得的多晶硅片的灰片比例趋势图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：实施例1一种提高太阳能电池板绒面均匀度的多晶制绒工艺，包括以下步骤：1)配制辅助剂：将甜菜碱型两性表面活性剂、磷酸酯盐或羧酸盐、稳定剂、柠檬酸酯和去离子水混合；其之间质量百分含量比为0.5％∶0.028％∶0.3％∶0.035％∶96.5％；2)配制制绒液：在溶液槽内投入酸性制绒液或碱性制绒液，并将辅助剂加入到制绒液中；3)制绒：将待加工的原料硅片切片、漂洗后送入溶液槽中制绒，并保持腐蚀深度2.7um、制绒温度26℃、制绒时间16s；得到成品；4)将成品清洗、烘干。甜菜碱型两性表面活性剂为α-长链烷基、n-长链烷基、n-长链酰胺烷基、n-长链硫代羧酸或磺基甜菜碱型两性表面活性剂的一种或几种；稳定剂为酸性稳定剂或碱性稳定剂；其中酸性稳定剂为聚丙烯酸；碱性稳定剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或者多乙烯多胺其中一种与苯二酚的混合溶液或四甲基氢氧化铵；碱性稳定剂还可为乙二胺；苯二酚为邻苯二酚；乙二胺与邻苯二酚的体积比为6:1；柠檬酸酯为柠檬酸三丁酯或柠檬酸三乙酯。实施例2一种提高太阳能电池板绒面均匀度的多晶制绒工艺，包括以下步骤：1)配制辅助剂：将甜菜碱型两性表面活性剂、磷酸酯盐或羧酸盐、稳定剂、柠檬酸酯和去离子水混合；其之间质量百分含量比为0.9％∶0.031％∶0.3％∶0.035％∶96.8％；2)配制制绒液：在溶液槽内投入酸性制绒液或碱性制绒液，并将辅助剂加入到制绒液中；3)制绒：将待加工的原料硅片切片、漂洗后送入溶液槽中制绒，并保持腐蚀深度2.8um、制绒温度25.5℃、制绒时间20s；得到成品；4)将成品清洗、烘干。甜菜碱型两性表面活性剂为α-长链烷基、n-长链烷基、n-长链酰胺烷基、n-长链硫代羧酸或磺基甜菜碱型两性表面活性剂的一种或几种；稳定剂为酸性稳定剂或碱性稳定剂；其中酸性稳定剂为聚丙烯酸；碱性稳定剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或者多乙烯多胺其中一种与苯二酚的混合溶液或四甲基氢氧化铵；碱性稳定剂还可为乙二胺；苯二酚为邻苯二酚；乙二胺与邻苯二酚的体积比为6.5:1；柠檬酸酯为柠檬酸三丁酯或柠檬酸三乙酯。实施例3一种提高太阳能电池板绒面均匀度的多晶制绒工艺，包括以下步骤：1)配制辅助剂：将甜菜碱型两性表面活性剂、磷酸酯盐或羧酸盐、稳定剂、柠檬酸酯和去离子水混合；其之间质量百分含量比为1.8％∶0.035％∶0.5％∶0.05％∶97.5％；2)配制制绒液：在溶液槽内投入酸性制绒液或碱性制绒液，并将辅助剂加入到制绒液中；3)制绒：将待加工的原料硅片切片、漂洗后送入溶液槽中制绒，并保持腐蚀深度2.9um、制绒温度29℃、制绒时间30s；得到成品；4)将成品清洗、烘干。甜菜碱型两性表面活性剂为α-长链烷基、n-长链烷基、n-长链酰胺烷基、n-长链硫代羧酸或磺基甜菜碱型两性表面活性剂的一种或几种；稳定剂为酸性稳定剂或碱性稳定剂；其中酸性稳定剂为聚丙烯酸；碱性稳定剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或者多乙烯多胺其中一种与苯二酚的混合溶液或四甲基氢氧化铵；碱性稳定剂还可为乙二胺；苯二酚为邻苯二酚；乙二胺与邻苯二酚的体积比为7:1；柠檬酸酯为柠檬酸三丁酯或柠檬酸三乙酯。其中，实施例1～3中甜菜碱型两性表面活性剂为α-长链烷基甜菜碱型两性表面活性剂α-溴代脂肪酸与三甲胺的季铵化反应制得；n-长链烷基甜菜碱型两性表面活性剂为采用脂肪族叔铵的季铵化反应制得；n-长链酰胺烷基甜菜碱型两性表面活性剂由低分子量的叔-伯型二铵与脂肪酸衍生物缩合反应，再与氯乙酸钠反应制得；n-长链硫代羧酸甜菜碱型两性表面活性剂由α一烷基硫代丙胺和甲醛反应，再加入氯乙酸钠容易反应制得；磺基甜菜碱型两性表面活性剂为长链烷基二甲铵和溴代磺酸钠反应制得。甜菜碱型两性表面活性剂可以适应强酸及苛性碱环境，扩大了适用范围，与柠檬酸酯复配作用，甜菜碱型两性表面活性剂可以在制绒过程中部产生气泡，柠檬酸酯提高刻蚀液在多晶硅表面的流动性，十分有利于得到细小均匀的绒面，腐蚀出金字塔的形貌，形成更多、更匀致的光陷阱，改变了多晶硅表面的形貌结构，降低了多晶硅制绒后的反射率，使的转换效率提高了0.031～0.042％；而磷酸酯盐或羧酸盐弥补甜菜碱型两性表面活性剂在碱性环境中不具有阴离子性质；同时稳定剂改善了制绒过程反应速度波动性，使刻蚀速率平稳，缩短刻蚀时间及使硅片外观颜色，降低发灰片的产生。采用本发明对多晶硅制绒，电性能技术指标参见表1：产量/片失效比率uociscffrsrshirev2实施例15359550.33％0.63438.73980.110.001411280.30.053实施例25359550.318％0.63538.75680.250.001381298.830.048实施例35359550.343％0.63358.74280.170.001401284.830.051对照组15359550.542％0.63278.74080.040.001491264.830.054表1其中eta表示刻蚀效率、uoc表示开路电压、isc表示短路电流、ff表示填充因子、rs表示串联电阻、rsh表示并联电阻、irev2表示暗电流；对535955片多晶硅检测电性能指标，并提供常规制绒的对照组1进行精确对比，可以看出本发明对多晶硅制绒，使多晶硅开路电压、填充因子及并联电阻均有所提高，而失效比率、串联电阻和暗电流均有所下降，明显好于对照组；转换效率技术指标参见图3：eta指电池片将光能转化为电能的转化能力，即：转换效率；通过对实施例1～3制图(从左到右)，虚线框表示对照组1转换效率，实线框表示实施例1～3转换效率，可以看出本发明对多晶硅制绒，使其效率提升0.031～0.042％，尤其以实施例2为最佳；灰片比例趋势图参见图4：采用实施例2，连续6个月，对生产535955片多晶硅造成的灰片进行科学记录，并提供对照组1进行对比：虚线框表示对照组1灰片比例趋势，实线框表示实施2灰片比例趋势；可以看出采用实施例2多晶硅灰片比例明显下降约1.6％左右；反射率参见表2：表2通过对实施例1～3及对照组1生产535955片多晶硅随机挑选1000片，进行反射率检测，可以看出经过本实施例的多晶硅制绒后反射率(平均值)降低在1.38％左右，而灰片数量也有所下降，减薄量在2.8(um)反射率最低；减薄量大小对反射率影响参见表3：表3对照组2～5：与实施例2不同的是：对照组2～5中步骤3)制绒中保持腐蚀深度分别为2.gum、2.7um、2.9um及3.0um，均同时生产535955片多晶硅随机，每组随机挑选1000片；对照组2控制减薄量在2.6um的1000片、2.7um的1000片、2.8um的1000片、2.9um的1000片及3.0um的1000片得出其的反射率(平均值)，可以看出，减薄量处在2.7～2.9um反射率处于最佳，一旦低于2.6um、高于2.9um，反射率就会有所变大；缺少甜菜碱型两性表面活性剂、柠檬酸酯及稳定剂对工艺的影响见表4：检测数量eta平均反射率灰片实施例2100018.30％17.81％1对照组6100018.258％18.53％14表4对照组6：与实施例2不同的是步骤1)配制辅助剂中去掉甜菜碱型两性表面活性剂及柠檬酸酯，均同时生产535955片多晶硅随机，每组随机挑选1000片，可以看出，对照组6的转换效率明显下降，同时反射率、灰片明显增加；说明甜菜碱型两性表面活性剂与柠檬酸酯复配，能使多晶制绒后绒面均匀，进而使转换效率有很好的提高改善，同时灰片和反射率得到了降低。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。当前第1页12