一种光伏电池用制绒硅片及制绒装置的制作方法

本技术属于光伏发电，具体地涉及一种光伏电池用制绒硅片及制绒装置。

背景技术：

1、对光伏电池硅片表面的制绒，是为了使硅片在微观上形成高低不平的表面，增加光伏电池片表面的受光面积，降低反射率，从而提高光伏电池的转换效率。

2、目前行业里面基本都是用到化学湿法腐蚀技术来实现光伏电池硅片表面制绒的，也有用激光刻蚀和反应离子刻蚀等干法刻蚀的方式来实现表面制绒，前者湿法腐蚀制绒会涉及到大量强酸强碱等废液的产生，不但不环保，而且制绒效果不好，表面反射率只能从30%降低至20%左右，而后者干法刻蚀制绒方法虽然制绒后表面反射率能够降低至10%左右，优于湿法腐蚀制绒，但是制绒成本较高，制绒效率较低。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种光伏电池用制绒硅片及制绒装置，该制绒装置结构简单，通过方便地控制反应腔内的温场，隔热保温效果好，采用物理气相传输（pvt）的方式在光伏电池硅片表面形成纳米氮化硅球状结晶体的绒面层，制绒效率较高。

2、本实用新型的技术方案是：

3、一种光伏电池用制绒硅片，包括光伏电池硅片，所述光伏电池硅片表面设置有绒面层，所述绒面层为氮化硅结晶体，所述绒面层作为氮化硅钝化层。

4、优选的技术方案中，所述氮化硅结晶体为纳米氮化硅球状结晶体。

5、本发明还公开了一种光伏电池用制绒硅片的制绒装置，用于制备氮化硅结晶体的绒面层，包括封闭的石墨坩埚，所述石墨坩埚内腔为反应腔，所述石墨坩埚的底部用于放置高纯硅料，所述石墨坩埚外围覆盖热绝缘体，所述石墨坩埚与热绝缘体之间设有真空隔热层，所述热绝缘体下部外围设置有感应加热设备，所述反应腔通过管路连接高纯氮气供应系统，所述反应腔通过管路还连接抽真空系统，所述反应腔上部设置有载片系统，所述载片系统包括载片盘，所述载片盘用于承载光伏电池硅片。

6、优选的技术方案中，所述热绝缘体由石墨、碳纤维或者聚酰亚胺保温棉中的一种制成。

7、优选的技术方案中，所述感应加热设备包括感应加热线圈，所述感应加热线圈环绕设置在所述热绝缘体下部外围，所述反应腔内设置有温度梯度监控仪，所述温度梯度监控仪连接加热器，所述加热器用于控制并调节感应加热线圈的电流。

8、优选的技术方案中，所述高纯氮气供应系统包括制氮机、气流控制器和气体纯化器，所述气流控制器用于控制通入的反应氮气的量，所述气体纯化器用于氮气的纯化。

9、优选的技术方案中，所述抽真空系统包括抽真空阀和真空泵，所述抽真空阀用于调整反应腔内部的气体压力，所述真空泵用于反应腔的抽真空。

10、优选的技术方案中，所述载片盘连接传动轴和电机，所述传动轴用于载片盘和电机之间的传动连接，所述电机用于控制载片盘的旋转速度。

11、与现有技术相比，本实用新型的优点是：

12、采用物理气相传输（pvt）的方式实现表面制绒，在光伏电池硅片表面结晶形成纳米氮化硅结晶制绒层，实现表面制绒并形成氮化硅钝化层，将硅片的制绒工艺和钝化工艺原位同步进行，简化了工艺和节约了制程时间。制绒效果好，纳米氮化硅结晶制绒层实现表面聚光结构，将反射率降低至5%以下。

13、该制绒装置结构简单，通过方便地控制反应腔内的温场，隔热保温效果好，采用物理气相传输（pvt）的方式在光伏电池硅片表面形成纳米氮化硅球状结晶体的绒面层，制绒效率较高。生产成本低且环保等优点，可广泛应用在光伏电池硅片制绒领域。

技术特征：

1.一种光伏电池用制绒硅片，包括光伏电池硅片，所述光伏电池硅片表面设置有绒面层，其特征在于，所述绒面层为氮化硅结晶体，所述氮化硅结晶体为纳米氮化硅球状结晶体，所述绒面层作为氮化硅钝化层。

2.一种光伏电池用制绒硅片的制绒装置，其特征在于，用于制备氮化硅结晶体的绒面层，包括封闭的石墨坩埚，所述石墨坩埚内腔为反应腔，所述石墨坩埚的底部用于放置高纯硅料，所述石墨坩埚外围覆盖热绝缘体，所述石墨坩埚与热绝缘体之间设有真空隔热层，所述热绝缘体下部外围设置有感应加热设备，所述反应腔通过管路连接高纯氮气供应系统，所述反应腔通过管路还连接抽真空系统，所述反应腔上部设置有载片系统，所述载片系统包括载片盘，所述载片盘用于承载光伏电池硅片。

3.根据权利要求2所述的光伏电池用制绒硅片的制绒装置，其特征在于，所述热绝缘体由石墨、碳纤维或者聚酰亚胺保温棉中的一种制成。

4.根据权利要求2所述的光伏电池用制绒硅片的制绒装置，其特征在于，所述感应加热设备包括感应加热线圈，所述感应加热线圈环绕设置在所述热绝缘体下部外围，所述反应腔内设置有温度梯度监控仪，所述温度梯度监控仪连接加热器，所述加热器用于控制并调节感应加热线圈的电流。

5.根据权利要求2所述的光伏电池用制绒硅片的制绒装置，其特征在于，所述高纯氮气供应系统包括制氮机、气流控制器和气体纯化器，所述气流控制器用于控制通入的反应氮气的量，所述气体纯化器用于氮气的纯化。

6.根据权利要求2所述的光伏电池用制绒硅片的制绒装置，其特征在于，所述抽真空系统包括抽真空阀和真空泵，所述抽真空阀用于调整反应腔内部的气体压力，所述真空泵用于反应腔的抽真空。

7.根据权利要求2所述的光伏电池用制绒硅片的制绒装置，其特征在于，所述载片盘连接传动轴和电机，所述传动轴用于载片盘和电机之间的传动连接，所述电机用于控制载片盘的旋转速度。

技术总结
本技术公开了一种光伏电池用制绒硅片，在光伏电池硅片表面设置有绒面层，所述绒面层为氮化硅结晶体，所述绒面层作为氮化硅钝化层。制绒装置，包括封闭的石墨坩埚，所述石墨坩埚内腔为反应腔，所述石墨坩埚外围覆盖热绝缘体，所述石墨坩埚与热绝缘体之间设有真空隔热层，所述热绝缘体下部外围设置有感应加热设备，所述反应腔通过管路连接高纯氮气供应系统，所述反应腔通过管路还连接抽真空系统，所述反应腔上部设置有载片系统，所述载片系统包括载片盘，所述载片盘用于承载光伏电池硅片。该制绒装置可以方便地控制反应腔内的温场，隔热保温效果好，采用PVT的方式在光伏电池硅片表面形成纳米氮化硅球状结晶体的绒面层，制绒效率较高。

技术研发人员：王峰,赵海琴
受保护的技术使用者：苏州瑞而美光电科技有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/2/25