一种用于太阳能电池的多晶硅片及其制备方法与流程

文档序号:14131469阅读:410来源:国知局

本发明涉及太阳能电池制备技术领域,特别是涉及一种用于太阳能电池的多晶硅片及其制备方法。



背景技术:

太阳能光伏发电是清洁可再生能源中备受青睐的能源,而晶硅太阳电池是利用太阳能的有效方式之一,晶硅电池在全球光伏市场始终占据着80%以上的份额,其中,多晶连续多年成为晶硅产品的主流。随着光伏产业的发展,降低生产成本、提高转换效率一直是大家关心的问题,近年来,由于金刚线切割技术的出现,使得硅片单片成本降低0.4-0.6元,逐渐成为主流的切片技术。但是金刚线切片技术在多晶方面的推广遇到了极大地阻碍,这是由于表面非晶硅的存在阻挡了hf/hno3体系的有效制绒,而在单晶方面金刚线切割技术已经实现了全面推广。

对于传统的砂浆切割多晶硅片,通常采用hf/hno3混合溶液通过各项同性刻蚀在硅片表面形成微米尺寸的浅凹坑结构来对硅片表面进行织构,然而其对光的反射在20%以上。随着光伏行业的深入发展,一种新的切割技术-金刚线切割技术,由于其生产成本低、切割速度快、对硅片损伤小等各种优点已经成功运用于单晶硅片,逐渐取代砂浆切割技术并成为主流切割技术。然而,遗憾的是金刚线切割技术并不能很好的应用与多晶硅片,原因在于金刚线切割多晶硅片其表面存在一层非晶硅层,阻碍了湿法刻蚀对多晶硅片表面的织构,使其对光的反射在30%以上。

倒金字塔结构具有优异的减反射性能,大约有40%的入射光将进行三次反射,可以将反射率降低至5%,而且其结构大小与正金字塔尺寸相当,不会引起复合的增加,鉴于优异的陷光能力以及良好的结构特性,使得倒金字塔结构被广泛应用于高效晶硅太阳能电池的研究中。但是,到目前为止还没有可以产业化的倒金字塔制绒工艺,现存的制绒工艺都比较复杂,需要用到光刻、掩模、激光等技术,不适于低成本大规模的生产。

鉴于以上存在的问题,为了降低成本,增加金刚线切割多晶硅片对太阳光的利用,提高金刚线切割多晶硅电池的转换效率,推动金刚线切割技术的发展,亟需一种新的用于太阳能电池的金刚线切割多晶硅片。



技术实现要素:

本发明的一个目的是要提供一种用于太阳能电池的多晶硅片,该多晶硅片晶花明显,具有由一系列微米尺寸的类倒金字塔结构构成的制绒表面,其反射率小于20%。

本发明的另一个目的是要提供一种用于太阳能电池的多晶硅片的制备方法,其工艺简单,适于低成本大规模的生产。

特别地,本发明提供了一种用于太阳能电池的多晶硅片,具有制绒表面,所述制绒表面是由一系列独立、紧密排布、具有微米尺寸的类倒金字塔结构构成的绒面结构,其中,对于多晶硅片的不同晶粒,所述类倒金字塔结构的开口方向不同。

可选地,所述多晶硅片的制绒表面是由酸性制绒液中刻蚀制得,所述酸性制绒液中含有氧化剂,所述氧化剂用于使得硅表面上形成的过量铜纳米颗粒被氧化形成cu2+进而避免在硅片表面形成致密铜膜阻碍刻蚀的进行。

可选地,所述类倒金字塔结构的开口方向与其对应的晶粒的取向一致。

可选地,所述类倒金字塔结构的开口形状包括三角形、四边形或六边形;所述多晶硅片具有第一晶向、第二晶向、第三晶向及第四晶向;

对于所述多晶硅片的第二晶向的晶粒,所述类倒金字塔结构的开口为三角形;对于所述多晶硅片的第三晶向、第四晶向的晶粒,所述类倒金字塔结构的开口为四边形;对于所述多晶硅片的第一晶向的晶粒,所述类倒金字塔结构的开口为六边形。

可选地,所述制绒表面的平均反射率小于20%;

可选地,所述制绒表面的平均反射率为5%-20%。

可选地,所述类倒金字塔结构的开口边长为1~10μm,结构深度为1~10μm。

本发明还提供了一种用于太阳能电池的多晶硅片的制备方法,通过将清洗后的硅片浸泡至酸性制绒液中刻蚀获得;其中,所述酸性制绒液包括铜离子源、氟离子源以及能够将铜氧化为铜离子的氧化剂。

可选地,所述铜离子源用于提供浓度为0.1~30.0mmol/l的铜离子,氟离子源用于提供浓度为0.4~11.0mol/l的氟离子,氧化剂的浓度为0.1~5.0mol/l。

可选地,所述铜离子源为氯化铜、硫酸铜和硝酸铜中的一种或多种;所述氧化剂为高锰酸钾、溴化钾、过硫酸盐和双氧水中的一种或多种。

可选地,所述酸性制绒液刻蚀时的温度为30℃~80℃,刻蚀时间为3分钟~20分钟。

本发明提供的一种用于太阳能电池的多晶硅片及其制备方法,可以在较低温度下、较短时间内采用酸性制绒液,在多晶硅不同晶粒上形成独立、紧密排布、开口方向各异的类倒金字塔结构,导致各晶粒反射率出现较大差别。该多晶硅片的类倒金字塔结构具有微米尺寸,能将入射光的反射率降低至20%,同时极大地提高电池的效率。

本发明提供的多晶硅片及其制备方法,解决了金刚线多晶硅表面的制绒问题,可推动金刚线切割技术的发展。同时,该制绒后的多晶硅片在制备成电池片及组件之后可用于建筑物外观装饰及分布式光伏电池。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:

图1为根据本发明一个实施例的多晶硅片经刻蚀后在制绒表面获得的类倒金字塔结构的sem(scanningelectronmicroscope,扫描电子显微镜)图;

图2为图1所示的制绒表面中的不同晶粒上的类倒金字塔结构对应不同的开口形状图;

图3为图1所示的制绒表面中的不同晶粒的反射率对比图;

图4为图1所示的多晶硅片经制绒及沉积氮化硅减反射膜后的反射率的变化图;

图5为本发明一个实施例的制绒后多晶硅片的外观图;

图6为本发明一个实施例的制绒后多晶硅片制备成的电池片的外观图;

图7为本发明实施例2、实施例3及实施例4的多晶硅片经制绒后反射率的变化图。

具体实施方式

为了解决现有技术的金刚线切割多晶硅片制绒工艺复杂且反射率高的问题,本发明提出了一种用于刻蚀太阳能电池硅片的酸性制绒液。在本发明的一个实施例中,该酸性制绒液包括铜离子源、氟离子源以及能够将铜氧化为铜离子的氧化剂。其中铜离子源用于提供浓度为0.1~30.0mmol/l的铜离子,氟离子源用于提供浓度为0.4~11.0mol/l的氟离子,氧化剂的浓度为0.1~5.0mol/l氧化剂。

图1为根据本发明一个实施例的多晶硅片经刻蚀后在制绒表面获得的类倒金字塔结构的sem(scanningelectronmicroscope,扫描电子显微镜)图。图2为图1所示的制绒表面中的不同晶粒上的类倒金字塔结构对应不同的开口形状图。如图1和图2所示,本发明提供的一种用于太阳能电池的多晶硅片,具有制绒表面。多晶硅片的制绒表面是由一系列独立、紧密排布、具有微米尺寸的类倒金字塔结构构成的绒面结构。其中,对于多晶硅片的不同晶粒,或者说,对于多晶硅片的不同晶向的晶粒,类倒金字塔结构的开口方向不同。多晶硅片的制绒表面是由酸性制绒液刻蚀制得。酸性制绒液中含有氧化剂。氧化剂用于使得硅表面上形成的过量铜纳米颗粒被氧化形成cu2+,进而避免在多晶硅片表面形成致密铜膜阻碍刻蚀的进行。

具体地,如图2所示,类倒金字塔结构的开口方向与其对应的晶粒的取向一致。类倒金字塔结构的开口形状包括三角形、四边形、六边形等。所述多晶硅片具有第一晶向、第二晶向、第三晶向及第四晶向。例如,多晶硅片的第一晶向为<110>晶向,多晶硅片的第二晶向为<111>晶向,多晶硅片的第三晶向为<112>晶向,多晶硅片的第四晶向为<113>晶向。对于多晶硅片的第二晶向的晶粒,类倒金字塔结构的开口为三角形;对于多晶硅片的第三晶向、第四晶向的晶粒,类倒金字塔结构的开口为四边形;对于多晶硅片的第一晶向的晶粒,类倒金字塔结构的开口为六边形。

类倒金字塔结构的开口边长为1~10μm,结构深度为1~10μm。图3为图1所示的制绒表面中的不同晶粒的反射率对比图。图4为图1所示的多晶硅片经制绒及沉积氮化硅减反射膜后的反射率的变化图。如图3和图4所示,微米尺寸的类倒金字塔结构,能将入射光的反射率降低至20%以内,同时极大地提高电池的效率。

本发明提供的一种用于太阳能电池的多晶硅片的制备方法,通过将硅片浸泡到酸性制绒液中,并通过控制铜离子源、氟离子源及氧化剂的浓度进而来调控刻蚀的形貌和深度,从而在较低温度和较短时间内在硅片表面上形成致密排布的类倒金字塔结构,有效解决了金刚线切多晶硅的制绒难题,可推动金刚线切片技术的发展。

原因在于在酸性制绒液中,含cu2+的铜离子源主要起催化剂的作用,cu2+在溶液中由于电势较低,可以从硅的价带获得电子被还原成铜颗粒沉积在硅片表面,而硅失去电子被氧化成二氧化硅,溶液中的氟离子源与二氧化硅反应,生成可溶于水的产物,进而实现对硅片的有效刻蚀。由于刻蚀时温度较高,使得cu2+得电子的速度较快,这样就容易在硅片表面上形成致密的铜膜,阻碍氟离子对硅片的刻蚀。本发明的发明人通过在酸性制绒液中引入氧化剂,使得硅表面上所形成的过量铜纳米颗粒被氧化形成cu2+,进而避免了在硅片表面形成致密铜膜阻碍刻蚀的进行。本发明通过氧化剂的使用有效地控制了金属铜纳米颗粒的析出与溶解,进而有效地控制了刻蚀效果,缩短了刻蚀时间。

为了对金刚线切割多晶硅表面进行有效制绒,本发明将酸性制绒液中的铜离子的浓度控制为0.1~30.0mmol/l,氟离子的浓度控制为0.4~11.0mol/l,同时将氧化剂的浓度控制为0.1~5.0mol/l。其中,铜离子能够从硅表面得到电子,使硅氧化成二氧化硅,同时自身被还原成铜纳米颗粒,进而实现对硅片的催化刻蚀。铜离子浓度过高或过低,都会影响对金刚线切多晶硅片的有效刻蚀。

氟离子在酸性制绒液中的主要作用是与反应形成的二氧化硅进行反应进而生成溶于水的产物,推动整个刻蚀的进行。若酸性制绒液中的氟离子浓度过低,则铜离子催化形成的二氧化硅不能被有效去除,进而阻止对硅的进一步刻蚀,这样就对硅片不能有效的制绒,无法得到较好的类倒金字塔结构。如果酸性制绒液中的氟离子浓度过高,会导致刻蚀速度过快,在硅片表面会形成纳米孔结构,进而得不到类倒金字塔结构。

氧化剂的作用主要是将析出的过量铜纳米颗粒氧化为铜离子和将硅氧化为二氧化硅。如果氧化剂浓度过低,则会出现铜纳米离子析出过多,导致致密铜膜的出现,阻碍刻蚀的进行。如果氧化剂浓度过高,反应比较快,会出现硅表面铜纳米颗粒无法析出的问题,导致刻蚀效率过低,无法获得类倒金字塔结构。

本发明的发明人发现,一般在采用金属催化刻蚀制备方法得到的结构为纳米结构,这在制备太阳能电池的时候容易形成大量死层结构且难以钝化,导致其表面复合和俄歇复合增加,影响太阳能电池电性能的提升。而在本发明中采用的金属催化刻蚀方法,由于创造性地将酸性制绒液中刻蚀试剂的浓度选择并控制在上述范围内,进而获得具有微米尺寸的类倒金字塔结构的制绒表面。而致密排布的微米尺寸的类倒金字塔结构能够避免大量死层的出现,降低表面复合和俄歇复合,同时能够匹配现有的太阳能电池制备工艺,降低了制绒表面入射光的反射率,大大提高了电池的转换效率,推动了金刚线切割技术在多晶硅领域的发展。

为了获得更好的绒面结构,使得制绒表面的类倒金字塔结构更加紧密排列,体积大小更加均一,进而更好地降低硅片的反射率,进一步优选地,在酸性制绒液中,铜离子的浓度为4.0mmol/l~20.0mmol/l,氟离子的浓度为3.0mol/l~8.0mol/l,氧化剂的浓度为0.2mol/l~3.0mol/l。

在本发明的一个具体的实施方式中,铜离子源选自氯化铜、硫酸铜和硝酸铜中的一种或多种。氧化剂选自高锰酸钾、溴化钾、过硫酸盐和双氧水中的一种或多种。示例性地,本领域技术人员不难理解,过硫酸盐可以包括但并不局限于过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠。本发明优选上述铜离子源和氧化剂,但并不局限于此,只要铜离子源中能够电离出自由移动的铜离子,氧化剂具有较强的氧化作用,能够将铜纳米颗粒氧化成铜离子即可。

在本发明的另一个具体实施例中,铜离子源为硝酸铜,氟离子源为氢氟酸,采用双氧水为氧化剂,即酸性制绒液由硝酸铜、氢氟酸和双氧水组成。在本发明的一种较佳实施例中,硝酸铜的浓度为8.0mmol/l,氢氟酸的浓度为4.3mol/l,双氧水的浓度为0.5mol/l。采用该较佳实施例的酸性制绒液对金刚线切割多晶硅片制绒,能够获得体积大小更加均一的类倒金字塔结构,且表面比较光滑,类倒金字塔的整个体积比较完整。

根据本发明的另一方面,还提供了一种用于金刚线切割多晶硅片类倒金字塔制绒的酸性制绒方法,包括以下步骤:首先配制上述任一种的酸性制绒液,将酸性制绒液混合均匀,不限于搅拌,鼓泡等方法;接着,将待制绒硅片放置于酸性制绒液中,在一定的温度状态下,并预定刻蚀时间,得到表面制绒后的硅片。

本发明中所指的用于太阳能电池的金刚线切割多晶硅片,既可以适合于n型单晶硅,也适合于p型单晶硅。将待制绒硅片置于酸性制绒液中后,在氟离子、强氧化剂及cu纳米颗粒的共同作用下,由于cu纳米颗粒对si(100)和(111)面的刻蚀速率不同,能够在较低的温度和较短的时间内在硅表面上形成各向异性刻蚀,从而简单、快速地在硅表面上获得独立、完整、致密且具有微米尺寸的类倒金字塔结构,其开口方向随晶粒取向而异。

为了得到本发明的类倒金字塔绒面结构,在本发明的典型实施例中,酸性制绒液的温度为30℃~80℃范围,刻蚀时间为3分钟~20分钟。如果刻蚀的预定温度高于80℃,会出现铜离子析出过快,导致无法获得类倒金字塔结构的制绒表面。如果刻蚀的预定温度低于30℃,会导致刻蚀速率过慢,容易出现纳米结构,同样得不到紧密排布的微米尺寸的类倒金字塔结构制绒表面。如果刻蚀时间高于20分钟,会因过度刻蚀对已制备好的完整类倒金字塔结构造成破坏,如果刻蚀时间低于3分钟,会因刻蚀时间太短从而无法形成完整、独立的类倒金字塔结构。

进一步优选地,预定温度为40℃~55℃,预定时间为5分钟~10分钟。在一个具体的实施方式中,刻蚀的预定温度为45℃,预定时间为7分钟。

由于切割硅片的过程中不可避免地在硅片上残留部分有机杂质,因此,在将待制绒硅片置于酸性制绒液中进行刻蚀之前,还包括对硅片进行预清洗和水洗的步骤。具体包括:先将硅片依次置于丙酮和乙醇中超声清洗,之后置于硫酸溶液和双氧水溶液的混合液中加热煮沸,一般加热煮沸后保持0.5~1小时,再置于水中超声清洗。其中,硫酸溶液的浓度为70wt%,双氧水溶液的浓度为30wt%。硫酸溶液与双氧水溶液的体积比为3:1。采用丙酮和乙醇超声清洗目的是出去残留在硅片上的有机杂质,采用硫酸溶液和双氧水溶液的

混合液进行清洗,其目的是去除硅片表面上的金属杂质。最后采用去离子水超声清洗目的是去除预清洗残留在硅片表面上的药液。通过预清洗和水洗,对提升电池光电转换效率具有重要意义。

图5为本发明一个实施例的制绒后多晶硅片的外观图。图6为本发明一个实施例的制绒后多晶硅片制备成的电池片的外观图。如图5所示为根据本发明提供的一种用于太阳能电池的多晶硅片。如图6所示为将其制备成太阳能电池片。采用本发明的制绒方法得到的太阳能电池片相对于常规的制绒方法得到太阳能电池片,具有短路电流高以及太阳能电池转换效率高的优点。

考虑到匹配现有太阳能电池制备工艺的因素,本发明所提供的酸性制绒方法还包括将制绒后的硅片放入硝酸或王水中超声清洗以去除制绒表面金属覆盖物的步骤。对去除金属覆盖物后的硅片用去离子水超声清洗,之后采用高纯氮气吹干。

下面结合更具体的实施例进一步说明本发明的技术方案:

实施例1

1)表面清洗步骤

取尺寸为156mm×156mm的p型硅片(电阻率为1ω·cm~3ω·cm),先依次放入丙酮中超声清洗5分钟,放入乙醇中超声清洗5分钟,之后置于硫酸溶液与双氧水溶液的混合液中(硫酸溶液的浓度为70wt%,双氧水溶液的浓度为30wt%,硫酸溶液与双氧水溶液的体积比为3:1),对硅片加热煮沸并保持0.5小时,最后用去离子水超声清洗干净。

2)刻蚀步骤

将步骤1)中预清洗和水洗干净的硅片浸入由硝酸铜、氢氟酸和双氧水组成的酸性制绒液中(其中,硝酸铜的浓度为8.0mmol/l,氢氟酸的浓度为4.3mol/l,双氧水的浓度为0.5mol/l),反应温度为45℃,刻蚀7分钟。

03)后处理阶段

将步骤2)中制绒后的硅片取出,用浓度为69wt%的硝酸超声清洗以去除表面覆盖的金属,然后再用去离子水超声清洗,用高纯氮气吹干,即可获得具有类倒金字塔结构的金刚线切割多晶硅衬底。其所获得的具有类倒金字塔表面结构的扫描电子显微镜(sem)图,参见图1。可以看出,采用本发明的酸性制绒方法得到的类倒金字塔结构独立、完整、紧密排布,且其开口方向随着晶粒的不同而不同,见图2-图6。

实施例2

1)表面清洗步骤

取尺寸为156mm×156mm的p型硅片(电阻率为1ω·cm~3ω·cm),先依次放入丙酮中超声清洗5分钟,放入乙醇中超声清洗5分钟,之后置于硫酸溶液与双氧水溶液的混合液中(硫酸溶液的浓度为70wt%,双氧水溶液的浓度为35wt%,硫酸溶液与双氧水溶液的体积比为3:1),对硅片加热煮沸并保持0.5小时,最后用去离子水超声清洗干净。

2)刻蚀步骤

将步骤1)中预清洗和水洗干净的硅片浸入由硝酸铜、氢氟酸和双氧水组成的酸性制绒液中(其中,硝酸铜的浓度为4.0mmol/l,氢氟酸的浓度为6.0mol/l,双氧水的浓度为0.5mol/l),反应温度为50℃,刻蚀15分钟。

3)后处理阶段

将步骤2)中制绒后的硅片取出,用浓度为69wt%的硝酸超声清洗以去除表面覆盖的金属,然后再用去离子水超声清洗,用高纯氮气吹干,即可获得具有类倒金字塔结构的金刚线切割多晶硅衬底。

对比实施例1,其硝酸铜浓度和氢氟酸浓度以及刻蚀时间、反应温度等发生了变化。在实施例2中,硝酸铜的浓度降低到4.0mmol/l,使得刻蚀的速度减慢,反应时间应当适当加长。

实施例3

1)表面清洗步骤

取尺寸为156mm×156mm的p型硅片(电阻率为1ω·cm~3ω·cm),先依次放入丙酮中超声清洗5分钟,放入乙醇中超声清洗5分钟,之后置于硫酸溶液与双氧水溶液的混合液中(硫酸溶液的浓度为70wt%,双氧水溶液的浓度为35wt%,硫酸溶液与双氧水溶液的体积比为3:1),对硅片加热煮沸并保持0.5小时,最后用去离子水超声清洗干净。

2)刻蚀步骤

将步骤1)中预清洗和水洗干净的硅片浸入由硝酸铜、氢氟酸和双氧水组成的酸性制绒液中(其中,硝酸铜的浓度为20mmol/l,氢氟酸的浓度为7.0mol/l,双氧水的浓度为2.0mol/l),反应温度为40℃,刻蚀5分钟。

3)后处理阶段

将步骤2)中制绒后的硅片取出,用浓度为69wt.%的硝酸超声清洗以去除表面覆盖的金属,然后再用去离子水超声清洗,用高纯氮气吹干,即可获得具有类倒金字塔结构的金刚线切割多晶硅衬底。

对比实施例1,其硝酸铜浓度和氢氟酸浓度、反应温度以及刻蚀时间发生了变化。在实施例3中,硝酸铜的浓度升高到20.0mmol/l,使得刻蚀的速度加快,反应时间应当适当缩短,即可获得具有类倒金字塔结构的金刚线切割多晶硅衬底。

实施例4

1)表面清洗步骤

取尺寸为156mm×156mm的p型硅片(电阻率为1ω·cm~3ω·cm),先依次放入丙酮中超声清洗5分钟,放入乙醇中超声清洗5分钟,之后置于硫酸溶液与双氧水溶液的混合液中(硫酸溶液的浓度为70wt%,双氧水溶液的浓度为35wt%,硫酸溶液与双氧水溶液的体积比为3:1),对硅片加热煮沸并保持0.5小时,最后用去离子水超声清洗干净。

2)刻蚀步骤

将步骤1)中预清洗和水洗干净的硅片浸入由硝酸铜、氢氟酸和双氧水组成的酸性制绒液中(其中,硝酸铜的浓度为25mmol/l,氢氟酸的浓度为5.0mol/l,双氧水的浓度为3.0mol/l),反应温度为55℃,刻蚀3分钟。

3)后处理阶段

将步骤2)中制绒后的硅片取出,用浓度为69wt%的硝酸超声清洗以去除表面覆盖的金属,然后再用去离子水超声清洗,用高纯氮气吹干,即可获得具有类倒金字塔结构的金刚线切割多晶硅衬底。

对比实施例1,其制绒液各成分浓度、反应温度以及刻蚀时间发生了变化。在实施例4中,硝酸铜的浓度升高到25.0mmol/l,相应的双氧水的浓度也发生了很大的改变,使得刻蚀的速度加快,反应时间缩短,即可获得具有类倒金字塔结构的金刚线切割多晶硅衬底。

对比于实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的硝酸铜浓度不同以及采用不同浓度的的氧化剂,同时刻蚀时间也不同。实施例4的硝酸铜浓度增加,使得反应比较快,因此在更短时间内就可以形成绒面结构。

本发明采用variancary5000全反射积分球对上述样品的表面反射率进行测试,其平均反射率在18%-25%之间,见图7。

将实施例1-4制绒后的单晶硅片采用常规方法制备成太阳能电池片,包括依次进行扩散制结、去磷硅玻璃、刻蚀去边、镀减反射膜、制备电极、特性测试。其中扩散后的硅片方阻为80ω/sq,沉积的氮化硅减反射膜为80nm。采用halm测试仪测定太阳能电池片的uoc、jsc、ff、eff,具体性能见表1。

表1

对于实施例1,其制绒后的反射率以及沉积减反射膜后的反射率都得到了极大的降低,详见图4。

从表1中可以看出,实施例1-4中采用本发明的技术方案,通过控制酸性制绒液中铜离子盐溶液、含氟离子源及双氧水的浓度、刻蚀温度和时间,较好地控制了刻蚀的形貌和深度,因此能够在室温状态下和较短时间内对制绒表面进行刻蚀,从而获得独立、完整且紧密排布的类倒金字塔结构绒面,与常规多晶酸制绒制备得到的蠕虫状结构相比,极大的降低了反射率,提升了电池的转换效率,有效解决了金刚线切多晶硅的制绒难题,推动了金刚线切片技术的发展。

因此,本发明的酸性制绒液和制绒方法工艺简单,成本低廉,操作方便,应用条件广泛,只需一步在较低温度条件下,极短时间内就能在硅片上获得类倒金字塔结构,解决了金刚线切多晶硅的制绒难题。

本发明提供的一种用于太阳能电池的多晶硅片及其制备方法,可以在较低温度下、较短时间内采用酸性制绒液,在多晶硅不同晶粒上形成独立、紧密排布、开口方向各异的类倒金字塔结构,导致各晶粒反射率出现较大差别。该多晶硅片的类倒金字塔结构具有微米尺寸,能将入射光的反射率降低至20%,同时极大地提高电池的效率。

本发明提供的多晶硅片及其制备方法,解决了金刚线多晶硅表面的制绒问题,可推动金刚线切割技术的发展。同时,该制绒后的多晶硅片在制备成电池片及组件之后可用于建筑物外观装饰及分布式光伏电池。

至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

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