[发明专利]用于太阳能电池晶硅材料的制绒方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池材料的处理方法，特别涉及其使用的晶硅材料的制绒方法。

背景技术

几十年来晶硅太阳能电池制绒方法，一直摆脱不了单晶硅用碱性制绒面，多晶硅用酸性制绒面等几种方法，但无论用哪种方法都存在以下几个缺陷：一是硅片表面的金字塔不够均匀，存在一定的反射，造成转换效率难以进一步提高；二是由于需要使用大量的碱性或酸性化学品，对环境污染非常严重；三是生产制造成本高；四是生产设备庞大，辅助性设备复杂。

发明内容

本发明旨在提供一种光电转换效率较高、环境友好、生产成本较低、设备自动化程度高的太阳能电池晶硅材料的制绒方法。

本发明通过以下方案实现：

晶硅材料的制绒方法，向装有晶硅材料(多晶硅或/和单晶硅)的真空反应腔内通入反应气体，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，其中所述的反应气体为氧气和选自下述气体中的一种或多种的混合气体：硝酸气体、单质卤素气体、六氟化硫、碱金属氢氧化物气体。

为确保每次产品的质量及环保考虑，在反应完成后，向反应腔内通入清洗气体，以清洗反应腔内的剩余气体，清洗气体一般选择下述气体中的一种或多种的混合气体：空气、氮气或惰性气体。

生产上一般而言，所述反应腔内的气体压力为160Pa～230Pa，反应气体总流量为1000～2500ml/min，所述高频电的频率为400KHz～14MHz(。

多晶硅材料的制绒方法，向装有多晶硅材料的真空反应腔内通入反应气体，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，其中所述的反应气体为氧气和选自下述气体中的一种或多种的混合气体：硝酸气体、单质卤素气体、六氟化硫。

为确保每次产品的质量及环保考虑，在反应完成后，向反应腔内通入清洗气体，以清洗反应腔内的剩余气体，清洗气体一般选择下述气体中的一种或多种的混合气体：空气、氮气或惰性气体。

生产上一般而言，所述反应腔内的气体压力为160Pa～230Pa，反应气体总流量为1000～2500ml/min，所述高频电的频率为400KHz～14MHz。

单晶硅材料的制绒方法，向装有单晶硅材料的真空反应腔内通入反应气体，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，其中所述的反应气体为氧气和选自下述气体中的一种或多种的混合气体：硝酸气体、单质卤素气体、碱金属氢氧化物气体。

为确保每次产品的质量及环保考虑，在反应完成后，向反应腔内通入清洗气体，以清洗反应腔内的剩余气体，清洗气体一般选择下述气体中的一种或多种的混合气体：空气、氮气或惰性气体。

生产上一般而言，所述反应腔内的气体压力为160Pa～230Pa，反应气体总流量为1000～2500ml/min，所述高频电的频率为400KHz～14MHz(这些范围值是否可行呢？即只要在这个范围内能做出制绒产品即视为可行)

与现有传统制绒工艺方法相比，本发明的制备方法有以下优点：

1.本发明的方法是在一定的压力下通过高频放电，在交变电场作用下加速反应腔内的晶体硅材料的腐蚀，由于硅材料100面和110面的结构不同，所以腐蚀速率大不相同，结果实现了四棱金字塔结构，而且金字塔大小、均匀性均可实现自动控制，由于实现了金字塔的自动控制也就实现了光反射率的控制，即实现大幅度提高太阳能电池片的光电转换效率，实验表明可提高效率1-2个百分点。特别是多晶硅片提升是特别明显，金字塔结构接近单晶体绒面，光电转换效率也接近单晶。

2.本发明方法中，完全摒弃了液体酸碱，而采用的是在密闭空间内控制量的气体，所用化学品仅为原来的1/1000，而且可全部反应耗尽，因此一方面实现零排放，对环境不构成任何污染；另一方面可几乎不计酸碱成本。

3.用传统制绒法，设备庞大，辅助性设备复杂而且都具有电老虎和水老虎之称，两者占整个制造成本的6.61％，而采用本发明的方法成本只有传统的1/5左右。

具体实施方式

实施例1

多晶硅材料放置于真空反应腔内的载片舟内，关闭反应腔后，先通入清洗气体氮气，然后向反应腔内通入氯气、六氟化硫和氧气的混合反应气体，控制气体压力为200Pa，气体总流量为1000ml/min，氯气∶六氟化硫∶氧气的流量比为：1∶2∶2，并向反应腔内加上频率为450KHz的高频电；反应完成后，再向反应腔内通入氮气，将余下的反应混合气体清洗干净。