[发明专利]一种制作单晶硅绒面的方法及腐蚀液

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备太阳能电池的单晶硅技术领域，具体涉及一种制作单晶硅绒面的方法以及腐蚀液。

背景技术

太阳能光伏电池，简称为光伏电池，用于把太阳的光能直接转化为电能。与常规能源相比，光伏电池是一种可再生清洁能源，有利于环境保护，并且可以节省造价很贵的输电线路，因此光伏电池具有广阔的应用前景。单晶硅片或多晶硅片是制备光伏电池的主要部件，当太阳光照射在单晶硅片或多晶硅片上时，光能可以转变为电能。

太阳光照射在硅片表面一般有40％以上的反射光，为了提高光电转换效率，需要增加硅片对太阳光的吸收效果，使反射率降至最小。目前，为了降低太阳光在硅片表面的反射率，需要对硅片进行表面处理以在硅片表面形成细小而均匀的绒面结构，绒面结构可以吸收更多的太阳光，降低光的反射率，从而提高短路电流，最终达到提高光电转换效率的效果。

目前，单晶硅绒面制备方法有化学腐蚀法、等离子刻蚀法和机械刻槽法等。与其他两种方法相比，化学腐蚀法具有价格低廉和适用于产业化的优点，因此在目前被广泛用于制备单晶硅绒面。化学腐蚀法制备单晶硅绒面的基本原理是，选用特定组成的腐蚀液对单晶硅进行腐蚀处理，由于单晶硅的(100)晶面与其它晶面如(111)晶面或(110)晶面相比，具有更快的腐蚀速度，因此会在单晶硅的表面形成类似金字塔的绒面结构。

现有技术中，已经公开了多种用于制备单晶硅绒面结构的腐蚀液。目前，常用的腐蚀液一般为NaOH、异丙醇和硅酸钠的混合溶液，其中的NaOH作为氧化剂，异丙醇可以去除产生的氢气气泡，硅酸钠作为添加剂使用。实验结果表明，采用硅酸钠作为添加剂的腐蚀液制备的单晶硅绒面对于降低太阳光的反射率、提高短路电流和提高光电转换效率的效果均不理想，因此该类腐蚀液目前的使用受到一定的限制。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种用于制备单晶硅绒面的腐蚀液，使用该腐蚀液制备的单晶硅绒面可以降低对于太阳光的反射率，可以提高短路电流，提高光电转换效率。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于制备单晶硅绒面的腐蚀液，以质量浓度计，包括：

NaOH和/或KOH        0.1％～0.5％；

异丙醇和/或乙醇     5％～8％；

乳酸钠              0.3％～0.5％；

尿素                1％～2％；

余量水。

优选的，所述腐蚀液包括0.15％～0.45％的NaOH。

优选的，所述腐蚀液包括0.55％～7.5％的异丙醇。

优选的，所述腐蚀液包括0.35％～0.5％的乳酸钠。

优选的，所述腐蚀液包括1％～1.5％的尿素。

本发明还提供一种制作单晶硅绒面的方法，包括：

将单晶硅在以上任一技术方案所述的腐蚀液中进行腐蚀，腐蚀温度为65℃～83℃，腐蚀时间为12分钟～35分钟。

优选的，所述腐蚀温度为66℃～80℃。

优选的，所述腐蚀时间为15分钟～25分钟。

优选的，在将所述单晶硅在腐蚀液中进行腐蚀之前还包括：

将单晶硅在碱溶液中进行粗抛光处理，所述碱溶液以质量浓度计包括5％～15％的NaOH和/或KOH。

优选的，所述粗抛光处理的时间为0.5分钟～1.5分钟，所述粗抛光处理的温度为60℃～70℃。

本发明通过选用乳酸钠和尿素作为添加剂，与碱溶液和醇溶液配合制成腐蚀液。实验结果表，与现有技术相比，采用本发明提供的腐蚀液制备的单晶硅绒面对太阳光的反射率可以降低到6％～8％，本发明制备的单晶硅绒面具有更高的短路电流和更高的光电转换效率。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的单晶硅绒面的SEM照片；

图2为本发明比较例1制备的单晶硅绒面的SEM照片。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供一种用于制作单晶硅绒面的腐蚀液，以质量浓度计，包括：

NaOH和/或KOH        0.1％～0.5％；

异丙醇和/或乙醇     5％～8％；

乳酸钠              0.3％～0.5％；

尿素                1％～2％；

余量水。