[发明专利]一种单晶硅太阳能电池的制绒液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其是涉及一种单晶硅太阳能电池的制绒液及其制备方法和应用。

背景技术

太阳能电池作为一种新能源和可再生能源已经得到了广泛的应用，其中单晶硅电池的发展相对比较成熟，但是追求更高的转换效率仍是科研人员的目标，利用各向异性腐蚀液改变硅片表面的织构是一个有效且成本低的途径。目前，在单晶硅太阳能电池工业中使用的腐蚀液主要包括：强碱(NaOH、KOH)、添加剂(异丙醇、硅酸钠、乙醇等)，此方法利用硅的各向异性腐蚀的原理，在单晶硅太阳能电池表面形成类似金字塔的结构，有效降低了电池对太阳光的反射率，从而提高太阳能电池的转化率。但是同样也存在许多问题，比如：制绒时间过长、角锥体尺寸过大且不够均匀、碱金属离子的影响等。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种处理效果好、制绒时间较短的单晶硅太阳能电池的制绒液及其制备方法和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种单晶硅太阳能电池的制绒液，其特征在于，该制绒液的原料包括以下组分及重量百分比含量：

四甲基氢氧化铵      1～3；

异丙醇              7～9；

去离子水            88～92。

所述的四甲基氢氧化铵的含量优选2wt％，异丙醇的含量优选8wt％，去离子水的含量优选90wt％。

一种单晶硅太阳能电池的制绒液的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量百分比含量备料：

四甲基氢氧化铵      1～3、

异丙醇              7～9、

去离子水            88～92；

(2)先将去离子水加入到制绒槽中，再加入四甲基氢氧化铵和异丙醇，控制温度为75～85℃，再充分搅拌均匀，即得到单晶硅太阳能电池的制绒液。

一种单晶硅太阳能电池的制绒液的应用，其特征在于，将经表面清洗后的硅片置于制绒液中进行腐蚀处30～35min，然后用去离子水清洗腐蚀后的硅片即可。

所述的腐蚀处理的温度为78～82℃。

与现有技术相比，本发明克服现有的各向异性制绒存在的制绒时间长、腐蚀表面均匀性差、碱金属离子的影响等不足，提供了一种单晶硅太阳能电池表面碱制绒的制绒剂及其制绒方法，包括以下优点：

(1)制绒的效果得到了明显的改善，具有良好的各向异性腐蚀特性，腐蚀速率高，腐蚀表面均匀性好；

(2)缩短了制绒时间，由传统溶液的40min缩短到现在的30min左右，这样每条生产线的日产量得到了大幅度的提高；

(3)不含碱金属离子，无毒，易操控的优点，并且能与微电子技术兼容；

(4)短路电流Isc的优势验证了TMAH绒面良好的减反射效果，入射光的吸收率提高，产生更多的电子-空穴对，从而提高短路电流；决定开路电压Voc的主要过程是半导体中的复合，包括表面复合和体内复合，复合率越低，Voc越高，同时，碱金属离子污染的减少也使得p-n结结区内部的漏电减小，增加了并联电阻Rsh，两种绒面串联电阻Rs的差异不明显，说明TMAH绒面同样能与金属电极的有接触良好，TMAH绒面表面正电荷浓度要小于用NaOH绒面表面正电荷浓度，说明该腐蚀体系更适合背电极太阳电池，另外，该溶液体系避免了碱金属离子的污染，使SiNx:H的钝化效果更明显。TMAH绒面太阳电池的最大功率Pm达到2.37W，转换效率η达到16.03％。

附图说明

图1为普通制绒腐蚀液腐蚀硅片30min后，得到的AFM图；

图2为普通制绒腐蚀液腐蚀硅片30min后，得到的SEM照片；

图3为实施例1得到的制绒液腐蚀硅片30min后，得到的AFM图；

图4为实施例1得到的制绒液腐蚀硅片30min后，得到的SEM照片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

将10g的四甲基氢氧化铵(TMAH)、40g的异丙醇(IPA)和450g的去离子水加入制绒槽，并充分搅拌，制成制绒液。