專利名稱：一種多晶硅太陽電池絨面的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅太陽電池制備技術(shù)，特別涉及一種多晶硅太陽電池絨面的制造方法。
背景技術(shù)：
太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生資源，也是可直接利用的清潔能源之一。隨著社會的進(jìn)步，人類面臨的能源危機(jī)、環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，這些問題已成為制約全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵所在。開發(fā)使用可再生、清潔環(huán)保的新能源是未來社會發(fā)展的必然趨勢，近些年來，太陽能電池引起了人們廣泛的關(guān)注。太陽能電池具有許多顯著優(yōu)勢，如無污染，能源隨處可得，使用壽命長等優(yōu)點。作為一種可以高效地將光能轉(zhuǎn)化為電能的清潔、無污染的可再生資源，太陽能電池的應(yīng)用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信、家用電器、電力等部門。但是就目前階段來看，太陽能電池生產(chǎn)成本高，太陽能吸收率低限制了太陽能電池的進(jìn)一步發(fā)展。因此對于如何降低生產(chǎn)成本，提高效率，降低反射率仍是目前太陽能電池研究的主要目標(biāo)。均勻的表面絨面結(jié)構(gòu)增加了光的吸收面積，使入射光在表面進(jìn)行多次反射，從而大大提高太陽能吸收效率，降低了光的反射率。對于多晶硅，其材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低。且隨著多晶硅的生產(chǎn)工藝不斷取得進(jìn)展，其成本也遠(yuǎn)低于單晶硅。因此利用合理的方法制得多晶硅均勻的絨面結(jié)構(gòu)可以有效的降低生產(chǎn)成本，滿足現(xiàn)有對太陽能電池的需求。現(xiàn)有的表面制絨方法有化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、機(jī)械刻槽、離子刻蝕等技術(shù)。機(jī)械刻槽技術(shù)，雖工藝簡單，但效率低，所要求的硅片厚度不適合于太陽電池的制造。離子刻蝕， 工藝復(fù)雜，制作時間長，設(shè)備復(fù)雜昂貴，不適合于工業(yè)化生產(chǎn)?；瘜W(xué)腐蝕，是目前制造太陽電池硅片絨面結(jié)構(gòu)較普遍的一種方法，雖生產(chǎn)效率高，但難以得到均勻的絨面結(jié)構(gòu)，對太陽光減反射效率低，且產(chǎn)生的廢液多，對環(huán)境污染大等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種多晶硅太陽電池絨面的制造方法，制備過程簡單、方便、易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，其掃描范圍大、掃描均勻、易于控制、 能夠明顯提高制絨效率，能得到微納米尺度的絨面結(jié)構(gòu)。本發(fā)明目的通過下述方案實現(xiàn)—種多晶硅太陽電池絨面的制造方法，采用微細(xì)電火花電解復(fù)合加工多晶硅表面，在電火花放電制得絨面結(jié)構(gòu)的同時采用電解作為輔助加工方法，以得到均勻的絨面結(jié)構(gòu)，包括下述步驟(1)準(zhǔn)備多晶硅片、金屬粉末，清洗多晶硅片；(2)準(zhǔn)備一均勻布置有磁鐵的鋁框架，將電火花加工機(jī)床的電極軸連接到鋁框架上；所述鋁框架通過套筒與電火花加工機(jī)床的電極軸連接，所述鋁框架為十字形、六邊形、圓形或者環(huán)形。(3)將多晶硅片固定在接有電源的不銹鋼板上，鋁框架與多晶硅片平行放置，工作時，鋁框架旋轉(zhuǎn)并且平移掃描晶硅片，微小的金屬粉末通過磁鐵吸附在鋁框架上，這些微小金屬粉末在加工過程中作為微小電極，產(chǎn)生微細(xì)電火花，隨著火花放電在鋁框架和多晶硅片之間的發(fā)生，在復(fù)合工作液中產(chǎn)生高溫電化學(xué)作用，從而實現(xiàn)多晶硅片電火花電解以制得均勻的微納米尺度的絨面結(jié)構(gòu)；(4)完成多晶硅片絨面后，用去離子水洗凈，烘干，制得多晶硅太陽電池絨面。所述金屬粉末為微納米尺度的合金粉末，優(yōu)選金合金粉末為鐵基或鎳基合金粉末。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及效果1本發(fā)明采用的微細(xì)電火花電解復(fù)合制絨，能直接得到理想的多晶硅絨面結(jié)構(gòu)、簡單、方便、易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。2本發(fā)明采用均勻布置磁鐵的鋁框架與電火花加工機(jī)床的電極軸連接配合使用， 其掃描范圍大，掃描速度快，掃描均勻，易于控制，能夠明顯提高制絨效率。3本發(fā)明在工作時，微納米級的金屬粉末吸附在均勻布置磁鐵的鋁框架上，這些微納金屬粉末在加工過程中作為微小電極，產(chǎn)生微細(xì)電火花以制得均勻的絨面結(jié)構(gòu)。金屬粉末越細(xì)則構(gòu)成的微小電極越多，制得的多晶硅絨面效果越好。


圖1為本發(fā)明均勻布置磁鐵的鋁框架與多晶硅片相對位置示意圖；圖2為本發(fā)明多晶硅均勻絨面結(jié)構(gòu)光路示意具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例由圖1所示，本發(fā)明多晶硅太陽電池絨面的制造方法，采用微細(xì)電火花電解復(fù)合加工多晶硅表面，在電火花放電制得絨面結(jié)構(gòu)的同時采用電解作為輔助加工方法，以得到均勻的絨面結(jié)構(gòu)，包括下述步驟(1)準(zhǔn)備多晶硅片3、金屬粉末，清洗多晶硅片3 ；(2)準(zhǔn)備一均勻布置有磁鐵的鋁框架2，將電火花加工機(jī)床的電極軸1連接到鋁框架2上；所述鋁框架2可通過套筒與電極軸1連接(圖中未示出)，所述鋁框架2為十字形、 六邊形、圓形或者環(huán)形。(3)將多晶硅片3固定在接有電源的不銹鋼板上(圖中未示出)，鋁框架2與多晶硅片3平行放置，工作時，鋁框架2旋轉(zhuǎn)并且平移掃描晶硅片，微小的金屬粉末通過磁鐵吸附在鋁框架2上，這些微小金屬粉末在加工過程中作為微小電極，產(chǎn)生微細(xì)電火花，隨著火花放電在鋁框架2和多晶硅片3之間的發(fā)生，在復(fù)合工作液中產(chǎn)生高溫電化學(xué)作用，從而實現(xiàn)多晶硅電片電火花電解以制得均勻的微納米尺度的絨面結(jié)構(gòu)；金屬粉末越細(xì)則構(gòu)成的微小電極越多，制得多晶硅片絨面效果越好。
(4)完成多晶硅片3的絨面后，用去離子水洗凈，烘干，制得多晶硅太陽電池絨面。所述金屬粉末為微納米尺度的合金粉末，該金合金粉末最好采用鐵基或鎳基合金粉末。通過上述方法可得到具有絨面的多晶硅太陽電池。本發(fā)明所制得的多晶硅能形成均勻的微納米尺度的絨面結(jié)構(gòu)，增加對光的吸收，降低反射率，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。本方法提供的表面制絨方法，能顯著減少化學(xué)方法對環(huán)境的污染，提高效率，降低絨面反射率。如上所述，便可較好地實現(xiàn)本發(fā)明。上述實施例僅為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅太陽電池絨面的制造方法，其特征在于采用微細(xì)電火花電解復(fù)合加工多晶硅表面，在電火花放電制得絨面結(jié)構(gòu)的同時采用電解作為輔助加工方法，以得到均勻的絨面結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅太陽電池絨面的制造方法，其特征在于包括下述步驟(1)準(zhǔn)備多晶硅片、金屬粉末，清洗多晶硅片；(2)準(zhǔn)備一均勻布置有磁鐵的鋁框架，將電火花加工機(jī)床的電極軸連接到鋁框架上；(3)將多晶硅片固定在接有電源的不銹鋼板上，鋁框架與多晶硅片平行放置，工作時， 鋁框架旋轉(zhuǎn)并且平移掃描晶硅片，微小的金屬粉末通過磁鐵吸附在鋁框架上，這些微小金屬粉末在加工過程中作為微小電極，產(chǎn)生微細(xì)電火花，隨著火花放電在鋁框架和多晶硅片之間的發(fā)生，在復(fù)合工作液中產(chǎn)生高溫電化學(xué)作用，從而實現(xiàn)多晶硅電火花電解以制得均勻的微納米尺度的絨面結(jié)構(gòu)；(4)完成多晶硅片絨面后，用去離子水洗凈，烘干，制得多晶硅太陽電池絨面。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅太陽電池絨面的制造方法，其特征在于所述金屬粉末為微納米尺度的合金粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅太陽電池絨面的制造方法，其特征在于所述金合金粉末為鐵基或鎳基合金粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅太陽電池絨面的制造方法，其特征在于所述鋁框架通過套筒與電火花加工機(jī)床的電極軸連接，所述鋁框架為十字形、六邊形、圓形或者環(huán)形，磁鐵均勻的設(shè)置在鋁框架內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的多晶硅太陽電池絨面的制造方法，所得到的具有絨面的多晶硅太陽電池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅基太陽電池表面絨面制備方法，采用微細(xì)電火花電解復(fù)合加工多晶硅表面，在電火花放電制得絨面結(jié)構(gòu)的同時采用電解作為輔助加工方法，以得到均勻的絨面結(jié)構(gòu)。本發(fā)明微細(xì)電火花電極不但可以高速掃描多晶硅而且增大了掃描范圍，明顯提高制絨效率。所制得的多晶硅能形成均勻的微納米尺度的絨面結(jié)構(gòu)，增加對光的吸收，降低反射率，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。本方法能顯著減少化學(xué)方法對環(huán)境的污染，提高效率，降低絨面反射率。
文檔編號H01L31/18GK102509749SQ20111043905
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者萬珍平, 卿劍波 申請人:華南理工大學(xué)