本文關(guān)鍵詞：多晶硅太陽電池表面化學(xué)織構(gòu)工藝，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第23卷 第6期

2002年12月

太 陽 能 學(xué) 報(bào)

ACTAENERGIAESOLARISSINICA

Vol123,No16

Dec.,2002

文章編號(hào):0254-0096(2002)06-0759-04

多晶硅太陽電池表面化學(xué)織構(gòu)工藝

趙百川,孟凡英,崔容強(qiáng)

(上海交通大學(xué)物理系太陽能研究所,上海200240)

摘 要:用化學(xué)腐蝕方法織構(gòu)多晶硅片的表面,利用SEM分析了化學(xué)腐蝕后多晶硅片表面狀態(tài),通過反射譜的測(cè)試,分析了多晶硅片表面陷光效果。結(jié)果表明酸溶液腐蝕的硅片表面相對(duì)平整,有均勻的腐蝕坑,反射率很小。在沒有任何減反射膜的情況下,在500~1000nm波長(zhǎng)范圍內(nèi),反射率在16%以下,有較好的表面陷光效果。而用堿溶液和雙織構(gòu)腐蝕方法得到的多晶硅表面陷光作用都不很理想,反射率高于酸溶液腐蝕硅片,腐蝕后的硅片表面狀態(tài)也不利于擴(kuò)散和絲網(wǎng)印刷工藝。關(guān)鍵詞:表面織構(gòu);化學(xué)腐蝕;多晶硅;太陽電池中圖分類號(hào):TM91414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

0 引 言

提高多晶硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要任務(wù)是減小硅片表面的光損失。由于多晶硅含有大量晶粒和晶界,且晶粒晶向各不相同,絨面制作較困難。工業(yè)上,多晶硅太陽電池缺少有效的表面織構(gòu),因此不能產(chǎn)生有效的光吸收。單晶硅太陽電池表面的(100)晶向上通過堿溶液的各向異性腐蝕可以形成隨機(jī)分布的金字塔,增加了光的吸收[2]。對(duì)于多晶硅,只有極少部分小晶粒是(100)晶向,所以利用各向異性腐蝕方法進(jìn)行表面積構(gòu)產(chǎn)生的光吸收是非常有限的。為了能在多晶硅片上獲得各向同性的表面織構(gòu),已經(jīng)使用了很多技術(shù),如:等離子體刻蝕(RIE),機(jī)械結(jié)構(gòu),化學(xué)腐蝕等。由于RIE成本較高,在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中,化學(xué)腐蝕是比較理想的表面織構(gòu)方法。為了降低成本,利用實(shí)現(xiàn)多晶硅太陽電池的產(chǎn)業(yè)化,我們研究了化學(xué)腐蝕方法織構(gòu)多晶硅片表面,通過改變化學(xué)溶液中各成份配比,優(yōu)化腐蝕液,制作具有理想陷光作用的多晶硅絨面。

[3)6][1]

貌各不相同,因此對(duì)光的吸收和反射有不同的效果,為了使多晶硅太陽電池的表面反射減小,陷光效果增加,我們按下面的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了研究:

1)堿溶液腐蝕;2)酸溶液腐蝕;

3)雙織構(gòu))))先用酸溶液腐蝕再用堿溶液腐蝕。112 實(shí)驗(yàn)過程

根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)方案,我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1和表2。

表1 堿溶液腐蝕多晶硅片

Table1 PolysiliconwaferetchedbyalkalisolutionNaOH溶液的濃度25%

初始厚度334Lm

腐蝕后的厚度305Lm

腐蝕時(shí)間10min

腐蝕速率219Lm/min

表2 酸溶液腐蝕多晶硅片

Table2 PolysiliconwaferetchedbyacidsolutionHNO3BHFB初始厚度腐蝕后厚度腐蝕時(shí)間腐蝕速率CH3COOH

/Lm/Lm/min/Lm#min-1(體積比)10B1B1

7B1B15B1B13B1B11B2B01B3B01B5B01B7B01B12B01B15B0

310310340305350340335340334338

285294310283-230250310310320

301310610-0150110115115210

0183112331003167-2208510201016109100

1 實(shí) 驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)過程中,我們采用臺(tái)灣茂迪公司生產(chǎn)的摻B的P型多晶硅片,硅片面積為5@5cm,電阻率0.5~1158#cm。111 實(shí)驗(yàn)方案

由于多晶硅由許多晶粒組成,晶粒的方向各不相同,利用不同的化學(xué)腐蝕液得到的多晶硅表面形

收稿日期:2001-11-05

2

注:)))表面反應(yīng)速度極快,硅片被溶解;0)))未用醋酸。

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