一种硅片绒面的制备方法及硅片、太阳电池、光伏组件与流程

本发明涉及太阳电池领域，尤其涉及一种硅片绒面的制备方法及硅片、太阳电池、光伏组件。

背景技术：

1、为了加强太阳电池对光的吸收，在太阳电池的制备方法中，会在太阳电池正面制备陷光的结构形貌，该工序称为制绒。

2、传统的制绒工艺有酸制绒和碱制绒。目前，酸制绒硅片表面反射率为15％～20％。碱制绒的硅片表面反射率只能降低至9％左右，很难进一步下降。

技术实现思路

1、为了进一步降低硅片的反射率，本发明公开了一种硅片绒面的制备方法及硅片、太阳电池、光伏组件。

2、第一方面，本申请提供一种硅片绒面的制备方法。

3、该硅片绒面的制备方法包括以下步骤：

4、步骤s1，制备初始绒面：提供硅片，对硅片的表面进行第一酸刻蚀或者第一碱刻蚀处理，制得初始绒面；

5、步骤s2，制备富硼多晶硅层：在初始绒面的表面沉积富硼多晶硅层，富硼多晶硅层中硼掺杂浓度为4×1019个/cm3～1×1021个/cm3；

6、步骤s3，再次制绒：对富硼多晶硅层进行第二碱刻蚀处理。

7、作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在再次制绒步骤后，当检测到所述硅片顶部残留有所述富硼多晶硅层时，进行去除残余的所述富硼多晶硅层处理，方法如下：

8、在0℃～40℃的温度，用hno3和hf混合液对所述再次制绒步骤处理后的所述硅片表面清洗10s～200s，其中hno3的浓度5％～50％，hf的浓度0.05～5％；

9、或，

10、在0℃～40℃的温度，用o3和hf混合液对再次制绒步骤处理后的所述硅片表面清洗10s～200s，其中，o3浓度为10ppm～80ppm，hf浓度为1％～10％。

11、作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述富硼多晶硅层的平均晶化率为60％～80％；和/或，所述富硼多晶硅层为经过800℃～1000℃晶化处理的所述富硼多晶硅层。

12、作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述富硼多晶硅层的制备方法包括以下步骤：

13、取经过所述初始绒面处理的所述硅片，在所述初始绒面表面沉积本征非晶硅层，接着进行硼扩和晶化处理，得到所述富硼多晶硅层；

14、或，

15、取经过所述初始绒面处理的所述硅片，在所述初始绒面表面沉积富硼非晶硅层，接着进行晶化处理，得到所述富硼多晶硅层。

16、作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述富硼多晶硅层的厚度为20nm～200nm。

17、作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，制备所述初始绒面的步骤中，当所述硅片为多晶硅片时，采用所述第一酸刻蚀处理，当所述硅片为单晶硅片时，采用所述第一碱刻蚀处理。

18、作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述初始绒面制备步骤中，所述硅片为所述多晶硅片时，所述多晶硅片经过所述第一酸刻蚀处理的刻蚀深度为2μm～5μm，所述硅片为所述单晶硅片时，所述单晶硅片经过所述第一碱刻蚀的刻蚀深度为1.5μm～4μm。

19、作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，制备所述初始绒面的步骤中，所述第一酸刻蚀的方法包括以下步骤：控制温度为10℃～20℃，使用质量浓度为5％～20％的hf和10％～30％hno3混合水溶液对所述硅片刻蚀30s～100s，所述第一碱刻蚀的方法包括以下步骤：控制温度为50℃～90℃，使用强碱和制绒添加剂混合作为碱制绒溶液，其中，强碱的质量浓度0.3％～1％，对所述硅片刻蚀100s～600s；和/或，所述再次制绒步骤中，先对所述硅片进行清洗，再进行第二碱刻蚀处理；和/或，所述第二碱刻蚀处理在温度为60℃～85℃，使用强碱和制绒添加剂混合作为碱制绒溶液，其中，强碱的质量浓度0.3％～1％，对所述硅片刻蚀200s～600s。

20、第二方面，本申请提供一种硅片。

21、一种硅片，由第一方面所提及的硅片绒面的制备方法制得，当所述硅片为单晶硅片时，所述单晶硅片的绒面反射率为5.4％～9％，当所述硅片为多晶硅片时，所述多晶硅片的绒面反射率为9％～20％。

22、第三方面，本申请提供一种太阳电池。

23、一种太阳电池，包括由第二方面所提及的硅片。

24、第四方面，本申请提供一种光伏组件。

25、一种光伏组件，包括第三方面所提及的太阳电池。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

27、本发明实施例提供的一种硅片绒面的制备方法，硅片表面沉积的富硼多晶硅层是晶化程度相对较高的掺硼多晶硅层，本申请意外发现，硼掺杂浓度达到4×1019个/cm3～1×1021个/cm3水平的富硼多晶硅层沉积在硅片的初始绒面表面，再对该富硼多晶硅层表面进行碱刻蚀处理，在此过程中，该富硼多晶硅层与碱的反应速率从顶部至底部表现出明显的差异性，顶部与碱的反应速率慢，而底部与碱的反应速率快，因此，基于富硼多晶硅层顶部和底部与碱反应速率存在差异性，后续碱与初始绒面的底部和顶部接触反应时间也存在差异，碱先与初始绒面的底部接触反应，且与初始绒面的底部接触反应时间比初始绒面的顶部反应时间更长，导致初始绒面的形貌进一步发生改变，第二碱刻蚀处理后形成的绒面更尖，陷光效果更强，表现出来的反射率更低。

技术特征：

1.一种硅片绒面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硅片绒面的制备方法，其特征在于，在所述再次制绒步骤后，当检测到所述硅片顶部残留有所述富硼多晶硅层时，进行去除残余的所述富硼多晶硅层处理，方法如下：

3.根据权利要求1所述的硅片绒面的制备方法，其特征在于，所述富硼多晶硅层为经过800℃～1000℃晶化处理的所述富硼多晶硅层；和/或，所述富硼多晶硅层的平均晶化率为60％～80％；和/或，所述富硼多晶硅层的厚度为20nm～200nm。

4.根据权利要求1所述的硅片绒面的制备方法，其特征在于，所述富硼多晶硅层的制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的硅片绒面的制备方法，其特征在于，制备所述初始绒面的步骤中，当所述硅片为多晶硅片时，采用所述第一酸刻蚀处理，当所述硅片为单晶硅片时，采用所述第一碱刻蚀处理。

6.根据权利要求5所述的硅片绒面的制备方法，其特征在于，所述初始绒面制备步骤中，所述硅片为所述多晶硅片时，所述多晶硅片经过所述第一酸刻蚀处理的刻蚀深度为2μm～5μm，所述硅片为所述单晶硅片时，所述单晶硅片经过所述第一碱刻蚀的刻蚀深度为1.5μm～4μm。

7.根据权利要求1所述的硅片绒面的制备方法，其特征在于，制备所述初始绒面的步骤中，所述第一酸刻蚀的方法包括以下步骤：控制温度为10℃～20℃，使用质量浓度为5％～20％的hf和10％～30％hno3混合水溶液对所述硅片刻蚀30s～100s，所述第一碱刻蚀的方法包括以下步骤：控制温度为50℃～90℃，使用强碱和制绒添加剂混合作为碱制绒溶液，其中，强碱的质量浓度0.3％～1％，对所述硅片刻蚀100s～600s；和/或，所述再次制绒步骤中，先对所述硅片进行清洗，再进行第二碱刻蚀处理；和/或，所述第二碱刻蚀处理在温度为60℃～85℃，使用强碱和制绒添加剂混合作为碱制绒溶液，其中，强碱的质量浓度0.3％～1％，对所述硅片刻蚀200s～600s。

8.一种硅片，其特征在于，由权利要求1-7任一所述的硅片绒面的制备方法制得，当所述硅片为单晶硅片时，所述单晶硅片的绒面反射率为5.4％～9％，当所述硅片为多晶硅片时，所述多晶硅片的绒面反射率为9％～20％。

9.一种太阳电池，其特征在于，包括如权利要求8所述的硅片。

10.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求9所述的太阳电池。

技术总结
本发明公开了一种硅片绒面的制备方法及硅片、太阳电池、光伏组件，该硅片绒面的制备方法，包括以下步骤：制备初始绒面：提供硅片，对硅片表面进行第一酸刻蚀或者第一碱刻蚀处理，制得初始绒面；制备富硼多晶硅层：在初始绒面表面沉积富硼多晶硅层，富硼多晶硅层中硼掺杂浓度为4×10<supgt;19</supgt;个/cm<supgt;3</supgt;～1×10<supgt;21</supgt;个/cm<supgt;3</supgt;；再次制绒：对富硼多晶硅层进行第二碱刻蚀处理。本申请的制备方法可以对多种类型的硅片进行制绒处理，使硅片的制绒反射率进一步降低。

技术研发人员：何宇,周华,蔡晓玲
受保护的技术使用者：通威太阳能（眉山）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7