资源描述：
《多晶硅太阳电池酸腐表面织构的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、光电子·激光第18卷第3期2007年3月JournalofOptoelectronics·LaserVol.18No.3Mar.200733多晶硅太阳电池酸腐表面织构的研究33王立建,刘彩池,孙海知,郝秋艳(河北工业大学信息功能材料研究所,天津300130)摘要:采用酸腐多晶Si片的方法,获得了各向同性的表面织构。酸腐蚀液选取HF-HNO3混合溶液,并用H3PO4进行改良。分别利用扫描电镜(SEM)和光谱响应系统,分析了腐蚀后多晶Si片的表面形貌和反射率。结果表明,酸腐多晶Si表面分布均匀的蚯蚓状腐蚀坑,反射率很低,在等离子增强化学气相沉积(PECV
2、D)Si3N4减反射膜后,反射率大大下降。关键词:表面织构;多晶Si;太阳电池中图分类号:TN366文献标识码:A文章编号:100520086(2007)0320289203TexturingofMulticrystallineSiliconWafersforSolarCellswithAcidicEtchingSolu2tions33WANGLi2jian,LIUCai2chi,SUNHai2zhi,HAOQiu2yan(InformationandFunctionMaterialInstitute,HebeiUniversityofTechnol
3、ogy,Tianjin300130,China)Abstract:Multicrystallinesilicon(mc2Si)waferswereisotropicallytexturedusingacidtexturingmethods.Theacidetchingsolutionwasanaqueoussolutionofnitricacid(HNO3)andhydrofluoricacid(HF)fortheinvestigationofthewetchemicalapproach,anditwasmodifiedwithH3PO4.Themc
4、2Sisurfacemorphologyandreflectancewereanalyzedbyscanningelec2tronmicroscope(SEM)andspectrumresponsesystemrespectively.Resultsshowedthatthesurfaceetchedbytheacidsolu2tionwasdistributedwithuniformearthworm2likeetched2pits,andithadaverylowreflectance.AfterPECVDSi3N4there2flectance
5、decreasedremarkably.Keywords:surfacetexturing;multicrystallinesilicon(mc2Si);solarcellcm,厚度为340μm,面积为125mm×125mm。采用扫描电镜1引言(SEM)观察表面织构的形貌,利用光谱响应系统检测其反为了提高太阳电池的转换效率,降低表面的光反射,增加射率。光的有效吸收是十分必要的。单晶Si太阳电池的表面通过碱2.1酸腐表面织构溶液在(100)晶向的各向异性腐蚀可以形成随机分布的金字塔采用HF(40%)、HNO3(65%)、H3PO4(85%)和由去离子[
6、1]水稀释的混合酸腐蚀液来获得各向同性的表面织构结构,增加了光吸收。由于多晶Si有很多晶粒构成,而且晶,腐蚀液的粒的方向随机分布,利用各向异性腐蚀方法形成的表面织构产配比(体积比)为12∶1∶6∶4。其腐蚀机制为:HNO3作为氧生的效果不是特别理想。为了在多晶Si表面获得各向同性的化剂成分,在Si片表面形成SiO2层;HF作为络合剂,去除[2]表面织构,研究了各种表面织构的工艺,包括机械刻槽、反应SiO2层;H3PO4作为腐蚀液的催化剂和缓冲剂来控制腐蚀速[3～6][7～12]离子腐蚀(RIE)、酸腐表面织构及形成多孔Si等。在率,并不影响表面织构。
7、反应方程式为这些工艺中,机械刻槽要求Si片的厚度至少200μm,RIE则需3Si+4HNO3→SiO2+4NO2+2H2O(1)要相对复杂和昂贵的设备。因此,酸腐表面织构由于工艺简SiO2+6HF→[H2SiF6]+2H2O(2)单、成本低,是适合大规模生产的表面织构方法。该反应是放热反应,因此在低于室温的条件下进行实验。本文研究了一种改良酸腐多晶Si片表面织构的方法,通在腐蚀过程中,表面会产生多孔Si层,尽管其具有低的反射过优化腐蚀液配比来获得具有理想陷光效果的各向同性的表率,但其高电阻和高的表面复合率,不适合于太阳电池的生产,面织构。用稀的NaO
8、H溶液去除。表面积构形成后,用大量的去离子水冲洗,并在N2气氛下烘干。2实验2.2碱腐表面织构样品采用掺B的
