本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：(1)將待處理的硅片經(jīng)酸液或堿液腐蝕，在硅片表面形成微米級的絨面結(jié)構(gòu)；(2)將步驟(1)得到的硅片進行氣體腐蝕，在所述微米級的絨面結(jié)構(gòu)上進一步形成納米級的絨面結(jié)構(gòu)；氣體腐蝕所用的氣體包括氮氧化物氣體、水蒸氣和氟化氫；所述氮氧化物氣體選自一氧化氮、二氧化氮和四氧化二氮中的一種或幾種。本發(fā)明專利技術(shù)在現(xiàn)有的微米級絨面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進一步采用氣體腐蝕在微米級絨面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成納米級的絨面結(jié)構(gòu)，從而進一步降低表面反射率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及，屬于太陽能
技術(shù)介紹
隨著太陽能電池組件的廣泛應(yīng)用，光伏發(fā)電在新能源中越來越占有重要比例，獲得了飛速發(fā)展。目前，在太陽電池的生產(chǎn)工藝中，硅片表面的絨面結(jié)構(gòu)可以有效地降低太陽電池的表面反射率，是影響太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率的重要因素之一。為了在晶體硅太陽能電池表面獲得好的絨面結(jié)構(gòu)，以達到較好的減反射效果，人們嘗試了許多方法，常用的包括機械刻槽法、激光刻蝕法、反應(yīng)離子刻蝕法(RIE)、各向同性化學腐蝕法等。其中，機械刻槽方法可以得到較低的表面反射率，但是該方法造成硅片表面 的機械損傷比較嚴重，而且其成品率相對較低，故而在工業(yè)生產(chǎn)中使用較少。對于激光刻蝕法，是用激光制作不同的刻槽花樣，條紋狀和倒金字塔形狀的表面都已經(jīng)被制作出來，其反射率可以低至8. 3%，但是由其制得的電池的效率都比較低，不能有效地用于生產(chǎn)。RIE方法可以利用不同的模版來進行刻蝕，刻蝕一般是干法刻蝕，可以在硅片表面形成所謂的“黑硅”結(jié)構(gòu)，其反射率可以低至7. 9%，甚至可以達到4%，但是由于設(shè)備昂貴，生產(chǎn)成本較高，因此在工業(yè)成產(chǎn)中使用較少。而各向同性化學腐蝕法具有工藝簡單、廉價優(yōu)質(zhì)、和現(xiàn)有工藝好兼容等特點，成為了現(xiàn)有工業(yè)中使用最多的方法，但是，該方法制絨后的反射率仍然高達22%左右。因此，進一步降低其表面反射率仍然是當前需要解決的問題之一。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的是提供。為達到上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是一種晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟(1)將待處理的硅片經(jīng)酸液或堿液腐蝕，在硅片表面形成微米級的絨面結(jié)構(gòu)；(2)將步驟(I)得到的硅片進行氣體腐蝕，在所述微米級的絨面結(jié)構(gòu)上進一步形成納米級的絨面結(jié)構(gòu)；氣體腐蝕所用的氣體包括氮氧化物氣體、水蒸氣和氟化氫；所述氮氧化物氣體選自一氧化氮、二氧化氮和四氧化二氮中的一種或幾種。上文中，所述待處理的硅片可以是單晶硅片或多晶硅片；現(xiàn)有技術(shù)中，單晶硅片可以采用堿液在其表面腐蝕形成金字塔絨面結(jié)構(gòu)，多晶硅片可以采用酸液在其表面腐蝕形成坑洞絨面結(jié)構(gòu)；這些絨面結(jié)構(gòu)一般都是微米級的，即都是微米級陷光結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)在上述微米級絨面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進一步腐蝕形成納米級的絨面結(jié)構(gòu)，從而進一步降低表面反射率，更多的吸收太陽光，有效地提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率。由于氣體是以分子狀態(tài)與硅片接觸的，所以其與硅片反應(yīng)出來的坑洞極小，達到納米級。所述氣體腐蝕所用的氣體的來源可以是管道供應(yīng)，也可以來源于溶液揮發(fā)或者通過化學反應(yīng)生成。上述技術(shù)方案中，在進行所述步驟(2)之前，在硅片背面設(shè)置保護層。保護層的作用是保護硅片的背面，防止其被氣體腐蝕。優(yōu)選的技術(shù)方案，所述保護層為氮化硅層。本專利技術(shù)同時請求保護由上述制備方法得到的晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)的工作機理是采用氣體腐蝕時，其中的Ν02、Ν0、Ν204(其中一種或幾種)與水蒸氣反應(yīng)生成硝酸和亞硝酸，硝酸或亞硝酸與硅片氧化反應(yīng)生成SiO2 ；HF氣體是剝離作用，將生成的SiO2反應(yīng)生成H2SiF6后剝離；反應(yīng)方程式如下2N02+H20=HN02+HN03 S i +4HN02=S i 02+4N0+2H204HN03+2N0+H20=3HN02Si02+4HF=SiF4+2H20SiF4+2HF=H2SiF6水蒸汽同時還充當反應(yīng)時緩沖作用；由于氣體是各向同性腐蝕的，而且與硅片接觸面積很小，從而在硅片表面上反應(yīng)產(chǎn)生納米級的小坑洞，大大提高硅片對太陽光的吸收能力，降低硅片表面反射率。由于上述技術(shù)方案的采用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點1.本專利技術(shù)開發(fā)了一種新的晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)的制備方法，其在現(xiàn)有的微米級絨面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進一步采用氣體腐蝕在微米級絨面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成納米級的絨面結(jié)構(gòu)，從而進一步降低表面反射率，更多的吸收太陽光，有效地提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率；實驗證明采用本專利技術(shù)的方法獲得的太陽能電池的反射率相比現(xiàn)有技術(shù)會降低4 5%，相應(yīng)的電池片的短路電流可提升3(T150 mA，取得了顯著的效果。2.本專利技術(shù)的制備方法簡單易行，成本較低，適于推廣應(yīng)用。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實施例一中硅片絨面10. OK倍的SEM掃描圖2是本專利技術(shù)實施例一中硅片絨面25. OK倍的SEM掃描圖。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)作進一步描述實施例一參見圖廣2所示，一種晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟(1)將常規(guī)相同晶向的多晶P156硅片經(jīng)酸液腐蝕，在硅片表面形成微米級的絨面結(jié)構(gòu)；所述酸液為濃度比例為HF =HNO3=1:5. 7的HNO3-HF體系，腐蝕的深度為7 8微米，然后經(jīng)過一系列的清洗和甩干；(2)將步驟(I)得到的硅片進行氣體腐蝕將甩干后的多晶硅片橫放在腐蝕氣體的上方，在抽風(壓力為-5(Γ-500帕)作用下，氣體會和硅片充分接觸從而實現(xiàn)硅片單面氣相腐蝕，腐蝕經(jīng)過廣2 min后，硅片表面變黑；所用的腐蝕氣體是這樣產(chǎn)生的在一個槽體中制備體積比為HF HN03=3 7的溶液，放入硅片(如假片)與其反應(yīng)，產(chǎn)生腐蝕氣體(包含顯2、冊、水蒸氣)；(即硅片的假片與HNO3-HF溶液反應(yīng)生成的NO2氣體與反應(yīng)時放熱揮發(fā)出來的HF和水蒸汽形成的腐蝕氣體)(3)腐蝕后的硅片經(jīng)過一系列的清洗和甩干，即可得到所需的絨面結(jié)構(gòu)。將上述制得的硅片通過D8反射率測試儀進行測定，3點加權(quán)平均反射率，結(jié)果如下權(quán)利要求1.一種晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將待處理的硅片經(jīng)酸液或堿液腐蝕，在硅片表面形成微米級的絨面結(jié)構(gòu)； (2)將步驟(I)得到的硅片進行氣體腐蝕，在所述微米級的絨面結(jié)構(gòu)上進一步形成納米級的絨面結(jié)構(gòu)； 氣體腐蝕所用的氣體包括氮氧化物氣體、水蒸氣和氟化氫；所述氮氧化物氣體選自一氧化氮、二氧化氮和四氧化二氮中的一種或幾種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于在進行所述步驟(2)之前，在硅片背面設(shè)置保護層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于所述保護層為氮化硅層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法得到的晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)。全文摘要本專利技術(shù)公開了一種晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟(1)將待處理的硅片經(jīng)酸液或堿液腐蝕，在硅片表面形成微米級的絨面結(jié)構(gòu)；(2)將步驟(1)得到的硅片進行氣體腐蝕，在所述微米級的絨面結(jié)構(gòu)上進一步形成納米級的絨面結(jié)構(gòu)；氣體腐蝕所用的氣體包括氮氧化物氣體、水蒸氣和氟化氫；所述氮氧化物氣體選自一氧化氮、二氧化氮和四氧化二氮中的一種或幾種。本專利技術(shù)在現(xiàn)有的微米級絨面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進一步采用氣體腐蝕在微米級絨面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成納米級的絨面結(jié)構(gòu)，從而進一步降低表面反射率。文檔編號H01L31/0236GK103000763SQ20121049818公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日專利技術(shù)者周軍, 姜小松, 賀文慧, 朱娟娟, 黨繼東, 孟祥熙, 辛國軍 申請人:蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種晶體硅太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)?將待處理的硅片經(jīng)酸液或堿液腐蝕，在硅片表面形成微米級的絨面結(jié)構(gòu)；(2)?將步驟(1)得到的硅片進行氣體腐蝕，在所述微米級的絨面結(jié)構(gòu)上進一步形成納米級的絨面結(jié)構(gòu)；氣體腐蝕所用的氣體包括氮氧化物氣體、水蒸氣和氟化氫；所述氮氧化物氣體選自一氧化氮、二氧化氮和四氧化二氮中的一種或幾種。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周軍，姜小松，賀文慧，朱娟娟，黨繼東，孟祥熙，辛國軍，
申請(專利權(quán))人：蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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