[发明专利]单晶电池片的制绒方法、单晶电池片及单晶光伏组件

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种单晶电池片的制绒方法、单晶电池片及单晶光伏组件。

背景技术

硅太阳能电池利用半导体的光生伏特效应工作，入射至硅内部的光转化为电能被收集传导出去加以利用，越多的光能被转化成电能，电池的性能越好，转换效率越高。提升电池转化效率总的来说有两种途径，光学途径和电学途径，目的都是让尽量多的光在硅内部转化为空穴电子对，让尽量多空穴电子对被分开收集传导到外部。常见的光学途径是把硅表面做成所谓的绒面和减反射膜的“陷光”结构增加光的入射。对于单晶硅电池，一般使用碱对硅做各向异性腐蚀，在硅表面形成的微米级的金字塔结构。还有人用光刻和反应离子刻蚀（RIE）的方法在晶硅表面制作更为复杂的陷光结构，本质上都是在硅片表面形成比较糙糙的形貌，尽量减少光逃逸的几率。

在仅电池片层面，单晶的金字塔结构绒面增加了光二次入射的几率，增强光吸收，反射率更低。而在电池组件层面，由于单晶金字塔结构绒面的大部分反射光线和入射光线所成的角度比较小，即大部分的反射光线靠近电池表面的法线。

用反应离子刻蚀（RIE）等方法在晶体硅表面形成更为粗糙，外观近似黑色，简称黑硅。微观上是带有较深的孔洞的深凹腔，光一旦入射进去，会经多次表面反射，很少的一部分能逃逸。但是黑硅的工艺目前比较复杂，和量产的差距比较大。而且黑硅表面过于粗糙，有缺陷态密度很高亚微米的结构，会对电池电性能带来不利影响。光刻的倒金字塔陷光效果很好，但是成本对传统的晶硅制造业来说显然是不现实的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种单晶电池片的制绒方法、单晶电池片及单晶光伏组件，在单晶电池片表面形成漫反射型结构，可以更好的利用入射太阳光，提升电池的光生电流，进而显著提升单晶光伏组件的CTM。

为解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种单晶电池片的制绒方法，依次包括如下步骤：

S1、用10~30wt%的碱溶液对单晶硅进行处理；

S2、用1~5wt%的碱溶液对单晶硅的表面进行各向异性腐蚀；

S3、用HNO3/HF混酸溶液对单晶硅的表面进行处理，在表面上形成多孔硅结构，所述HNO3/HF混酸溶液中HF、HNO3、H2O的重量比为1：（3~5）：（2~4）；

S4、清洗；

S5、风干或甩干。

优选地，步骤S1中，所用的碱溶液为12~25wt%的NaOH或KOH溶液。

更优选地，步骤S1中，处理时间为2~5min。

优选地，步骤S2中，所用的碱溶液为1~3wt%的NaOH溶液。

更优选地，步骤S2中，各向异性腐蚀时间为1~3min。

优选地，步骤S3中，处理时间为10~30s。

优选地，步骤S4依次包括：

S41、用碱溶液对单晶硅进行处理以对多孔硅结构进行清洗；

S42、用酸溶液对单晶硅进行处理以中和经步骤S41后残留在单晶硅上的碱并清洗表面；

S43、用去离子水对单晶硅进行润洗。

更优选地，步骤S41中，采用的碱溶液为3~6wt%的NaOH溶液；

步骤S42中，采用的酸溶液为HF/HCl混合酸溶液。

本发明采用的又一技术方案为：

一种采用上述制绒方法制得的单晶电池片。

本发明采用的又一技术方案为：

一种单晶光伏组件，包括从上至下相层叠的玻璃、第一封装层、电池片、第二封装层及背板，所述电池片采用上述制绒方法制得。

本发明采用上述技术方案，相比现有技术具有如下优点：本发明的方法制成的单晶电池片，由于表面是随机反射的表面织构，和现有技术中碱制绒形成的金字塔绒面相比，表面反射光近似漫反射，有很大部分反射光线偏离电池表面的法线的角度较大，用这种电池片封装的光伏组件，这部分反射光线易被EVA/玻璃、玻璃/空气界面的反射回电池片,增加了光的二次入射，在光伏组件中可以获得额外的陷光增益，降低封装损失，提升光伏组件的功率值。

附图说明

附图1为本发明的制绒方法的流程示意图；

附图2为现有技术中的单晶电池片的反射示意图；

附图3为本发明的制绒方法制得的单晶电池片的反射示意图；

附图4为现有技术中的单晶光伏组件的反射示意图；