[发明专利]一种太阳能电池片制备方法

说明书

本发明提供了一种太阳能电池片制备方法。该太阳能电池片的表面具有电池片孔洞，所述电池片孔洞的开口宽度为400～1000nm，所述电池片孔洞的深度为100～400nm。光电转换效率高、外观无明显晶花、能大规模实际生产。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，更具体地说，涉及一种太阳能电池片制备方法。

背景技术

太阳能电池光伏发电是解决全球能源危机和环境污染问题的重要途径，其中近90％采用的是硅片太阳能电池。金刚石线锯切割技术近年来开始应用于晶体硅片的切割生产，与现行主流的碳化硅磨料砂浆线切割技术相比，它具有切割速率高、环境负荷小、硅片表面机械损伤小、硅锯屑少且容易回收、硅片的弯曲度和总厚度偏差小的优点，金刚石线切割能够大幅度的降低多晶硅片成本。与现行的砂浆线锯切割硅片相比，金刚石线锯切割硅片表面总呈现明显的切割纹及较高的表面反射率。其实金刚石线切割硅片微观粗糙度比砂浆切割硅片小，因此有人认为这些切割纹应该不会影响太阳能电池的性能，但是，光伏市场反映表明，其切割纹足以阻碍其市场发展。理论与实践表明，在各向异性的碱刻蚀制绒过程中，可以完全去除单晶硅片上的金刚石切割纹，因此，金刚石切割技术已在单晶硅片的生产上得到应用。但是，对于金刚石切多晶硅片，采用常规的混酸刻蚀制绒，其反射率均不能减低到现行行业标准，并有明显的线痕等外观缺陷，严重降低了电池效率。如采用碱刻蚀该类多晶硅片，对接近(001)取向的晶粒表面有良好的制绒效果，微观划痕和宏观往复纹能够被彻底去除，但对其他取向的晶粒无效果，并且制备得到的电池效率仍然偏低。

为解决金刚石切割硅片的制绒问题，日本一些光伏企业引入喷砂预处理技术，去除金刚石线切割多晶硅片表面切割纹，但其附加的成本高，设备复杂。此外，少数有潜力的金刚线切割硅片制绒技术，如等离子体反应刻蚀(IRE)方法，需要比现有产线技术复杂、昂贵的设备，成熟技术转移到产线尚需时日。

金属离子辅助制绒(黑硅)技术是近几年发展起来的一种较好的解决金刚线切硅片制绒的方法。该技术是采用Au、Ag等贵金属离子、过氧化氢和氢氟酸组成联合刻蚀液，在对硅片刻蚀过程中，金属离子被硅还原成纳米粒子并附着在硅片表面，而后金属粒子作为阴极、硅作为阳极，在硅表面构成微电化学反应通道。过氧化氢作用在硅的表面上生成二氧化硅，氢氟酸对二氧化硅进行络和作用，生成可溶于水的络合物，从而在纳米金属粒子下方快速刻蚀形成微纳米孔洞，该孔洞结构具有良好的陷光效应。但在实际生产中，金属离子辅助形成微纳米绒面，虽然表面反射率得到降低，但是电池的效率并没有得到提升，并且外观也存在不良，因此，如何将金属离子辅助制绒(黑硅)技术大规模运用到生产实际中，仍然是当前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明为了解决现有金属离子辅助制绒技术在实际生产中不能大规模运用的技术问题，提供一种光电转换效率高、外观无明显晶花、能大规模实际生产的太阳能电池片制备方法。

本发明的目的是提供上述太阳能电池片的制备方法，步骤包括：在硅基体表面开设开口宽度为500～1200nm、深度为200～500nm的基体孔洞，后经过扩散、附着减反射膜制得太阳能电池片；

步骤包括：S11，沉积金属粒子：将硅基体置于含金属离子的盐及氢氟酸的混合液中沉积金属粒子；

S21，开微纳米孔：将步骤S11所得硅基体置于含氢氟酸及双氧水的刻蚀液中刻蚀；所述刻蚀液中双氧水的体积：氢氟酸的体积：水的体积＝(2～5)：1：(5～8)；步骤S21中所述双氧水的质量浓度为30～32％；所述氢氟酸的质量浓度为49～50％；

S31，削扩微纳米孔：将步骤S21所得硅基体置于含硝酸及氢氟酸的混合酸液中，所述混合酸液中硝酸的体积：氢氟酸的体积：水的体积＝(5.0～9.0):1:(7～10)；步骤S31中所述硝酸的质量浓度为65～68％；所述氢氟酸的质量浓度为49～50％；

S41、除多孔硅及微纳米孔修正：将步骤S31所得硅基体置于碱液中去除多孔硅层及对微纳米孔进行修正；