專利名稱：一種p型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及晶體硅太陽電池制造的技術領域，尤其涉及超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構制備技術。
背景技術：
從太陽能電池問世以來，人們主要從開發(fā)新的電池材料、設計新的電池結構和改進現(xiàn)有制造工藝等不同角度探索著提高光電轉換效率和降低成本的途徑。而有效地減少太陽光在硅片表面的反射損失是提高太陽電池轉換效率的一個重要方法，在太陽能電池制造的過程中，表面織構直接影響著硅片對太陽光的反射能力。對于單晶硅片表面織構方法，主要是根據(jù)堿溶液對硅片的[100 ]晶向的各向異性腐蝕特性，通過在單晶硅表面形成隨機分布的金字塔結構絨面，增加光在硅片表面的反射吸收次數(shù)，從而有效地降低反射率；對于多晶硅片表面織構方法，目前廣泛使用各向同性的酸腐蝕液是以HF加HNO3為基礎的水溶液體系，酸對硅的腐蝕速度與晶粒取向無關。使用的超大晶粒多晶硅硅片，少子壽命高于普通鑄造的多晶硅片，有效的降低了材料中的晶界密度，基本消除了普通鑄造多晶硅片中由于大量晶界存在導致效率降低問題。對于大晶粒多晶硅片，采用常規(guī)的各向同性腐蝕后硅片的反射率降低不多直接影響轉化效率的提升；采用各向異性腐蝕的方法，織構化后的形貌差異較大，反射率相差明顯，顏色差異亦非常明顯，外觀均勻性差，影響制成的組件外觀。因此，尋找一種表面織構化效果更加均勻，無電池片外觀色差方法，是制作超大晶粒太陽能電池急需解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種適用于P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法，降低織構化后光的反射率，增強光的吸收效應，同時降低制成后電池片的外觀色差，符合生產組件的外觀需求。本發(fā)明所述的P型超大晶粒多晶硅片中超大晶粒部分面積占整個硅片面積的 85^100%,其余為小晶粒部分，所述超大晶粒的粒徑為120mnT220mm。為了達到上述目的本發(fā)明P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法按如下步驟操作
(a)將超大晶粒多晶硅清洗干凈，烘干后，采用各向導性腐蝕方法，放入各向異性腐蝕液中進行腐蝕，所述各向異性腐蝕溫度控制在7(T90°C，反應時間為10 25分鐘，各向異性腐蝕后的硅片腐蝕深度為3 10um ；
(b)將步驟(a)中腐蝕后的超大晶粒多晶硅清洗后，采用各向同性腐蝕方法，將硅片放入各向同性腐蝕液進行腐蝕，各向同性腐蝕后的硅片總的腐蝕深度為5 15um。步驟a中的各向異性腐蝕液是包含有機堿四甲基氫氧化氨、無機堿KOH與雙核酞菁鈷磺酸鹽的混合溶液。所述各向異性腐蝕溶液中有機堿四甲基氫氧化氨的質量分數(shù)為 20^30 %，四甲基氫氧化氨與KOH的摩爾比為2 5:1，雙核酞菁磺酸鹽的含量為；T6g/L。
步驟(b)中各向同性腐蝕液中包含有氧化物NaNO2和HF的水溶液體系，各向同性腐蝕液中氧化劑NaNO2含量為5 10 mol/L, HF含量為10 25 mol/L。 本發(fā)明的有益效果如下采用本發(fā)明的表面織構方法，一方面大大降低了硅片的反射率，另一方面避免了大晶粒多晶硅絨面不均勻，色差明顯的問題。超大晶粒部分和邊緣小晶粒部分顏色差異降低，反射率相近，并且兩者都接近單晶制絨后的反射率，光吸收效果好。


圖1為實例1和常規(guī)多晶制絨后的反射率比較圖。圖2為實例2和常規(guī)多晶制絨后的反射率比較圖。圖3為實例3和常規(guī)多晶制絨后的反射率比較圖。
具體實施例方式常規(guī)P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法將超大晶粒多晶硅片清洗后放入混合均勻的腐蝕液(由40 %的冊溶液、70 %的而03溶液和去離子水按比例混合而成)，反應溫度為20°C，反應時間5min后吹干，腐蝕厚度為10um，測試反射率。實施例1
先將超大晶粒多晶硅片清洗后放入混合均勻的各向異性腐蝕液(四甲基氫氧化氨的質量分數(shù)為20%，四甲基氫氧化氨與KOH的摩爾比為2，添加劑雙核酞菁磺酸鹽的含量為5g/ L)反應溫度為80°C，反應時間5min后吹干，腐蝕厚度為7um，再將大晶粒多晶硅片清洗后放入混合均勻的各向同性腐蝕液(NaNO2的含量為2mol/L，HF的含量為20mol/L)，反應溫度為20°C，反應5 min后吹干，硅片總的腐蝕厚度為10um，測試反射率。實施例2
先將大晶粒多晶硅片清洗后放入混合均勻的各向異性腐蝕液(四甲基氫氧化氨的質量分數(shù)為25%，四甲基氫氧化氨與KOH的摩爾比為2，添加劑雙核酞菁磺酸鹽的含量為5g/L) 反應溫度為80°C，反應時間7min后吹干，腐蝕厚度為9um，再將大晶粒多晶硅片清洗后放入混合均勻的各向同性腐蝕液(NaNO2的含量為2. 5mol/L, HF的含量為20mol/L)，反應溫度為20°C，反應5min后吹干，硅片總的腐蝕厚度為15um，測試反射率。實施例3
先將大晶粒多晶硅片清洗后放入混合均勻的各向異性腐蝕液(四甲基氫氧化氨的質量分數(shù)為25%，四甲基氫氧化氨與KOH的摩爾比為2，添加劑雙核酞菁磺酸鹽的含量為5g/L) 反應溫度為80°C，反應時間8分鐘，腐蝕厚度為lOum，再將大晶粒多晶硅片清洗后放入混合均勻的各向同性腐蝕液(NaN02的含量為2. 7mol/L, HF的含量為20mol/L)，反應溫度為 20°C，反應5min后吹干，硅片總的腐蝕厚度為16um，測試反射率。上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計方案前提下，本領域中普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
權利要求
1.一種P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法，所述P型超大晶粒多晶硅片中超大晶粒部分面積占整個硅片面積的85 100%，其余為小晶粒部分，所述超大晶粒的粒徑為120mnT220mm，其特征在于，制造方法按如下步驟操作(a)將超大晶粒多晶硅清洗干凈，烘干后，采用各向導性腐蝕方法，放入各向異性腐蝕液中進行腐蝕，各向異性腐蝕后的硅片腐蝕深度為3 10um ；(b)將步驟(a)中腐蝕后的超大晶粒多晶硅清洗后，采用各向同性腐蝕方法，將硅片放入各向同性腐蝕液進行腐蝕，各向同性腐蝕后的硅片總的腐蝕深度為5 15um。
2.根據(jù)權利要求1所述的P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法，其特征在于，步驟(a)中的各向異性腐蝕液是包含有機堿四甲基氫氧化氨、無機堿KOH與雙核酞菁鈷磺酸鹽的混合溶液。
3.根據(jù)權利要求1所述的P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法，其特征在于步驟(b)中各向同性腐蝕液是包含氧化物NaNO2和HF的水溶液體系。
4.根據(jù)權利要求2所述的P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法，其特征在于，所述各向異性腐蝕溶液中有機堿四甲基氫氧化氨的質量分數(shù)為2(Γ30 %，四甲基氫氧化氨與KOH的摩爾比為2飛1，雙核酞菁磺酸鹽的含量為3飛g/L。
5.根據(jù)權利要求3所述的P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法，其特征在于各向同性腐蝕液中NaNO2含量為5 10 mol/L, HF含量為10 25 mol/L。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法，其特征在于所述各向異性腐蝕溫度控制在7(T90°C，反應時間為5 25分鐘。
7.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法，其特征在于所述各向同性腐蝕溫度控制在1(T25 °C,反應時間為5 25分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種P型超大晶粒多晶硅太陽電池表面織構的制造方法，按如下步驟操作(a)將超大晶粒多晶硅清洗干凈，烘干后，采用各向導性腐蝕方法，放入各向異性腐蝕液中進行腐蝕，各向異性腐蝕后的硅片腐蝕深度為3~10μm；(b)對于硅片小晶粒部分，采用各向同性腐蝕方法，將硅片放入各向同性腐蝕液進行腐蝕，各向同性腐蝕后的硅片總的腐蝕深度為5~15μm。本發(fā)明的表面織構方法，一方面大大降低了硅片的反射率，另一方面避免了大晶粒多晶硅絨面不均勻，色差明顯的問題。超大晶粒部分和邊緣小晶粒部分顏色差異降低，反射率相近，并且兩者都接近單晶制絨后的反射率，光吸收效果好。
文檔編號H01L31/18GK102185028SQ20111008631
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權日2011年4月7日
發(fā)明者李潘劍, 王立建, 袁紅霞 申請人:無錫市佳誠太陽能科技有限公司