具有倒金字塔或嵌入式倒金字塔绒面的硅片的制备方法与流程

本申请属于太阳能电池，具体地，涉及一种具有倒金字塔或嵌入式倒金字塔绒面的硅片的制备方法。

背景技术：

1、硅片表面制绒是晶硅太阳能电池制造的一个重要环节。良好的绒面结构不仅可以降低太阳光反射率，增加光的吸收，而且可以提高表面钝化以及电极接触等特性，从而提高载流子的收集效率。一般的单晶硅片制绒都是在添加剂辅助下，用碱性溶液进行各向异性反应以形成正向金字塔绒面。但正向金字塔绒面在光照非直射或环境光多为散射光时，对光线的吸收率不佳，而且突出的金字塔尖端在后续工艺中容易受到磨损而破坏，导致钝化失效，pn结受损，影响电池片的良率和效率。倒金字塔结构由于其多次减反射作用、弱光吸收能力更佳，内陷的绒面也较不易受到后续工艺的破坏，底部开阔无塔尖存在，电极接触好等特点，因此被应用于高效晶硅电池的研究中。

2、硅片表面制备倒金字塔绒面的方法目前主要有光学印刻技术和金属催化化学刻蚀技术。光学印刻技术需要涂覆掩膜，光刻以及移除掩膜结构，步骤繁杂且成本高，因此一直无法量产化。而金属催化化学刻蚀技术需要使用贵金属，成本高昂；而且酸液中大量的硝酸对环境有害。此外，如果金属催化工艺中清洗不完全，则残留的纳米金属颗粒会带入电池制造的后续工艺中，给电池片以及设备带来致命损害。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种具有倒金字塔或嵌入式倒金字塔绒面的硅片的制备方法。

2、具体来说，本申请涉及如下方面：

3、一方面本申请提供一种硅片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

4、在硅片的一个或两个表面制备正金字塔绒面，

5、在具有正金字塔绒面的硅片上制备掩膜，

6、采用化学机械抛光工艺去除正金字塔塔顶处的掩膜，

7、对去除了正金字塔塔顶处掩膜后的硅片进行刻蚀，以制备倒金字塔绒面。

8、任选地，所述制备方法还包括：在刻蚀步骤后去除硅片上剩余的掩膜，以得到具有倒金字塔或嵌入式倒金字塔绒面的硅片。

9、任选地，所述制备方法还包括：在硅片的一个或两个表面制备正金字塔绒面之前，对硅片采用化学机械抛光工艺进行处理。

10、任选地，所述化学机械抛光工艺所使用的抛光液为针对sinx或siox的抛光液。

11、任选地，所述化学机械抛光工艺的抛光时间为0.1-100min。

12、任选地，掩膜的材料为sinx。

13、任选地，掩膜的材料为siox。

14、任选地，掩膜的材料为sinx和siox。

15、任选地，所述掩膜的厚度为10-1000nm。

16、任选地，使用含有碱和制绒添加剂的刻蚀溶液进行刻蚀，所述碱选自koh或naoh中的一种或两种。

17、任选地，刻蚀温度为50-85℃。

18、任选地，正金字塔的底边长度为1-5μm。

19、任选地，倒金字塔或嵌入式倒金字塔的底边长度为1-5μm。

20、另一方面，本申请还提供一种硅片，所述硅片通过上述任意一种制备方法制备。

21、本申请的方法使用化学机械研磨去除金字塔塔尖，可以彻底消除金刚线切割线痕，减少了硅片表面的高低差；同时硅片的制备过程中对基底无损伤，可以形成良好的钝化，从而可以提高太阳能电池的效率。

技术特征：

1.一种硅片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述制备方法还包括：

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中所述制备方法还包括：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其中所述化学机械抛光工艺所使用的抛光液为针对sinx或siox的抛光液。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其中所述化学机械抛光工艺的抛光时间为0.1-100min。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其中所述掩膜的材料选自sinx、siox中的一种或两种。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其中所述掩膜的厚度为10-1000nm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其中使用含有碱和制绒添加剂的刻蚀溶液进行刻蚀，所述碱选自koh或naoh中的一种或两种。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中刻蚀温度为50-85℃。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法，其中正金字塔的底边长度为1-5μm。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的制备方法，其中倒金字塔或嵌入式倒金字塔的底边长度为1-5μm。

12.一种硅片，所述硅片通过权利要求1-11中任一项所述的制备方法制备。

技术总结
本申请提供一种硅片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：在硅片的一个或两个表面制备正金字塔绒面，在具有正金字塔绒面的硅片上制备掩膜，采用化学机械抛光工艺去除正金字塔塔顶处的掩膜，对去除了正金字塔塔顶处掩膜后的硅片进行刻蚀，以制备倒金字塔绒面。本申请的方法使用化学机械研磨去除金字塔塔尖，可以彻底消除金刚线切割线痕，减少了硅片表面的高低差；同时硅片的制备过程中对基底无损伤，可以形成良好的钝化，从而可以提高太阳能电池的效率。

技术研发人员：蒙勇,孙玉峰,宋鹏,邓旂玘,武禄,杨苗,周天翔,李涛,曲铭浩,徐希翔
受保护的技术使用者：隆基绿能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14