[发明专利]一种金刚线切割多晶硅太阳电池绒面的制备方法

说明书

本发明公开了一种金刚线切割多晶硅太阳电池绒面的制备方法，包括以下步骤：(1)在10～30℃下，将清洗后的金刚线切割多晶硅片浸没于第一腐蚀液中腐蚀3～5min；所述第一腐蚀液为HF、HNO₃和去离子水的混合液；(2)在0～5℃下，将步骤(1)中腐蚀后的硅片浸没于第二腐蚀液中腐蚀1～9min；所述第二腐蚀液为水相、油相和乳化剂的混合液；所述水相为HF、HNO₃和去离子水的混合液；所述油相为甲苯，所述乳化剂为吐温；(3)在10～30℃下，将步骤(2)中腐蚀后的硅片浸没于碱溶液中进行刻蚀0.5～5min，清洗、干燥，即得。本发明制得的绒面具有较低的反射率和较高的少子寿命。

技术领域

本发明涉及太阳能应用领域，尤其涉及一种金刚线切割多晶硅太阳电池绒面的制备方法。

背景技术

目前，最重要的太阳电池材料是晶体硅，占据了90％以上的市场份额。晶体硅主要分为单晶硅、多晶硅，由于多晶硅的成本更低，其市场份额一直超越单晶硅占光伏市场的主导。

对于多晶硅太阳电池来讲，如何提高电池效率同时降低成本是目前的研究热点。在硅片上制备绒面能够有效降低光反射率，增加光吸收，从而提高太阳电池的效率。

金刚线切割多晶硅片具有切割速度快、精度高、原材料损耗小等优点，并且金刚线切割多晶硅片由于切割成本较砂浆片低0.3～0.7元，因而市场上急迫想将砂浆多晶片切换为金刚线多晶片。

但是，金刚线多晶硅片的制绒是个大难题。由于金刚线多晶硅片切割的损伤层较浅，线痕区和非线痕区差异大，采用常规酸制绒后硅片表面反光和线痕严重，出绒率低，并且反射率较高，因而制成电池片后效率较低，外观也无法通过。而其他方法诸如等离子干法刻蚀(RIE)、激光刻槽等干法刻蚀法虽然可以制备出较为均匀、反射率较低的绒面，但是这些方法的成本很高且设备昂贵，硅片表面也会有较为严重的机械损伤；利用金属辅助催化腐蚀法制备绒面，其成本较高，同时含贵金属的废液处理也是需要注意的问题，工业化生产较为困难。

因而，如何低成本制备出较好的金刚线切割多晶硅片的绒面是目前的研究热点。

发明内容

本发明提供一种金刚线切割多晶硅太阳电池绒面的制备方法，制备的金刚线切割多晶硅片绒面反射率低，少子寿命较长。

本发明提供了如下技术方案：

一种金刚线切割多晶硅太阳电池绒面的制备方法，包括以下步骤：

(1)在10～30℃下，将清洗后的金刚线切割多晶硅片浸没于第一腐蚀液中腐蚀3～5min；

所述第一腐蚀液为HF、HNO₃和去离子水的混合液；

(2)在0～5℃下，将步骤(1)中腐蚀后的硅片浸没于第二腐蚀液中腐蚀1～9min；

所述第二腐蚀液为水相、油相和乳化剂的混合液；

所述水相为HF、HNO₃和去离子水的混合液；所述油相为甲苯，所述乳化剂为吐温；

(3)在10～30℃下，将步骤(2)中腐蚀后的硅片浸没于碱溶液中进行刻蚀0.5～5min，清洗、干燥，即得。

本发明的制备方法中，通过第一次腐蚀，一方面可以去除金刚线切割硅片表面的损伤层，另一方面还在多晶硅表面形成微米级的腐蚀坑，初步降低金刚线切割硅片表面的反射率；第二次腐蚀时，特定配比的第二腐蚀液和特定的腐蚀时间，使得绒面的反射率得到进一步降低；第三步碱溶液的刻蚀可以对绒面的多孔结构进行修正，减少少数载流子表面复合，提高有效少子寿命。

优选的，步骤(1)中，所述的清洗为：将金刚线切割多晶硅片放入乙醇中超声清洗后，再投入RCA溶液中进行清洗。