[发明专利]一种多晶硅太阳电池表面织构的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于制备太阳能电池领域，具体涉及一种多晶硅太阳电池表面织构的方法。

背景技术

当今世界，常规能源的持续使用带来了能源紧缺以及环境恶化等一系列经济和社会问题，发展太阳能电池是解决上述问题的途经之一。高转换效率、低成本是太阳电池发展的主要趋势，也是技术研究者追求的目标。

为了提高电池的转换效率，就必须降低表面的光反射，增加光的有效吸收。现有技术中，表面织构和沉积减反射膜是降低太阳电池表面反射率的两种主要方法。所谓太阳电池表面织构，就是存在于电池表面的有规则或无规则的不同的表面形貌；正是由于表面织构的存在，太阳电池的反射率就会大大降低，也就是增加了光的吸收，因此，制备太阳电池表面织构已经广泛的应用于太阳电池领域。

目前，制备单晶硅表面织构的技术比较成熟，该技术是利用晶体硅的各种晶向在一定条件下腐蚀速率不同的特性来制备表面织构，形成随机分布的金字塔型表面织构。

然而，由于多晶硅有很多晶粒构成，而且晶向随机分布，利用单晶硅片的表面织构技术形成的多晶硅表面织构效果不是特别理想。

为了在多晶硅表面获得理想的表面织构，研究者研究了各种表面织构的工艺，如现有的反应离子腐蚀、掩膜腐蚀法、酸腐蚀法等。其中，反应离子腐蚀需要相对复杂和昂贵的设备，且工艺过程复杂，限制了其在生产中的应用；掩膜腐蚀法可以大幅度降低多晶硅的表面反射率，但由于其工艺复杂、设备昂贵，也没有在工业生产中得到广泛应用；酸腐蚀法尽管可以得到适合生产的表面织构且较易控制，但是产生大量的重金属离子，对环境造成极大的污染。

因此，开发一种多晶硅太阳电池表面织构的制备方法，并减少对环境的污染，具有显著的积极意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种多晶硅太阳电池表面织构的制备方法，以提高电池的转换效率，并降低对环境的污染。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种多晶硅太阳电池表面织构的制备方法，采用酸腐蚀溶液制成，所述酸腐蚀溶液由氢氟酸、氧化剂和改性剂组成；所述氢氟酸的浓度范围为13～17摩尔/升；所述氧化剂为高锰酸钾溶液，浓度范围为0.01～0.5摩尔/升；所述改性剂为亚硝酸钠，浓度范围为0.05～0.2摩尔/升；腐蚀温度为10～30℃，酸腐蚀时间为10～45分钟。

上述技术方案中，在酸腐蚀时，把多晶硅浸泡在该酸腐蚀溶液里。

上述技术方案中，多晶硅片经过酸腐蚀溶液腐蚀后，表面形成3～5微米的表面织构。

上述技术方案中，被腐蚀的多晶硅片的厚度为5～10微米。

上述技术方案中，该多晶硅太阳电池表面织构是在对损伤层的清洗过程中完成的。

上述技术方案中，在表面织构完成之后，将多晶硅片浸入NaOH溶液中清洗10～120秒。所述NaOH溶液的质量浓度为0.5～2％。

由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明制得的多晶硅太阳电池表面织构，能显著降低多晶硅片的表面反射率，与普通多晶硅太阳电池相比，反射率降低8％以上，因而使得太阳电池具有较高的转换效率。

2.本发明的制备方法成本低、污染小，且腐蚀时间短、易于操作，适于推广应用。

附图说明

附图1是本发明实施例一的反射率测试图；

附图2是本发明实施例二的反射率测试图；

附图3是本发明实施例三的反射率测试图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一

将浓度为17摩尔/升的氢氟酸，浓度为0.01摩尔/升的高锰酸钾，浓度为0.1摩尔/升的改性剂亚硝酸钠混合均匀，将不经过特殊清洗的156×156毫米的P型多晶硅片放入混合酸腐蚀溶液中浸泡。腐蚀温度为35℃，腐蚀时间为1 5分钟，腐蚀完毕后将多晶硅片浸入质量分数为1％的NaOH溶液中清洗30秒。清洗完毕后甩干，进行反射率测试，测试结果参见附图1所示。从图中可以看出，相比普通多晶硅片，本实施例硅片的反射率在各波长段均较低，整体下降8％左右。

实施例二