[发明专利]多晶硅片的制绒辅助剂及制绒工艺

说明书

一种多晶硅片的制绒辅助剂，由以下组分按所附体积百分比配制而成：表面活性剂溶液15％～25％，乙二酸溶液20％～30％，去离子水45％～65％。采用上述多晶硅片的制绒辅助剂的制绒工艺，包括以下顺序进行的步骤：(a)配制制绒辅助剂，(b)酸腐蚀，(c)第一次去离子水冲洗，(d)碱洗，(e)第二次去离子水冲洗，(f)酸洗，(g)第三次去离子水冲洗，(h)吹干。本发明的制绒辅助剂无毒性、无腐蚀性，配制和使用工艺简单；应用于多晶硅片的制绒工艺，可使制绒后多晶硅片的反射率比常规制绒工艺制绒后多晶硅片的反射率低4％～5％左右，电池效率提升0.1％～0.15％。

技术领域

本发明涉及光电技术，尤其涉及一种多晶硅片的制绒辅助剂及制绒工艺。

背景技术

太阳电池的表面反射率是影响太阳电池光电转换效率的重要因素之一。通过制绒，在太阳电池表面织构化可以有效降低太阳电池的表面反射率，入射光在电池表面多次反射延长了光程，增加了对红外光子的吸收，而且有较多的光子在p-n结附近产生光生载流子，从而增加了光生载流子的收集几率；另外同样尺寸的基片，绒面电池的p-n结面积较大，可以提高短路电流，效率也有相应的提高。

目前多晶硅太阳电池的工业化生产中，尚缺乏有效、价廉的绒面制备技术。已经报道的多晶表面制绒技术包括：蒸镀SiN膜，机械刻蚀、等离子刻蚀、电火花刻蚀、激光束刻蚀、化学腐蚀等。在大规模工业化生产中，化学腐蚀是比较理想的多晶表面制绒方法。多晶硅片由于晶向复杂，不能像单晶硅一样用碱性溶液腐蚀产生金字塔型的绒面结构。因此大多采用酸性腐蚀液进行绒面的制备。硅和这种溶液反应的速度与晶向无关，是各向同性的，因此可以腐蚀出椭圆形的凹坑，入射光在凹坑中多次入射，从而起到陷光效果。

申请号为201110112185.1的中国专利“一种金刚线切割硅片的制绒方法”公布了一种金刚线切割硅片的制绒方法。该专利在HF-HNO₃体系中加入H₂SO₄或H₃PO₄，通过H₂SO₄或H₃PO₄的催化和缓冲作用来控制反应速率，从而降低制绒后硅片的表面反射率。但是该专利需加入大量H₂SO₄或H₃PO₄来达到降低反射率的目标，制绒成本较高；而且该专利的制绒体系为富HF体系，制绒后硅片表面易出现由深腐蚀坑形成的暗纹，会对太阳能电池的光电转化效率产生不利影响。申请号为201010540761.8的中国专利“多晶硅太阳能电池片酸性制绒剂用添加剂”和申请号为201110212876.9的中国专利“一种多晶硅片酸性制绒液的添加剂及使用方法”分别公开了两种多晶硅片酸性制绒液的添加剂，其中申请号为201110112185.1的专利和申请号为201010540761.8的专利所述的添加剂成分为H₂SO₄、H₃PO₄和H₂O，申请号为201110212876.9的专利所述的辅助剂成分为聚乙烯吡咯烷酮、三乙醇胺和水，此三种专利叙述的仅仅是改善制绒后多晶硅片绒面状况，提高腐蚀坑的均匀性，此三种专利无法提供使用辅助剂后硅片绒面反射率降低情况，更没有提供使用辅助剂后效率的提升情况，故无法进行大规模的生产使用。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种多晶硅片的制绒辅助剂及制绒工艺。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种多晶硅片的制绒辅助剂，由以下组分按所附体积百分比配制而成：

表面活性剂溶液 15％～25％；

乙二酸溶液 20％～30％；

去离子水 45％～65％。

所述表面活性剂溶液中，表面活性剂的重量百分含量为0.5～2％。