多晶制绒刻蚀深度对电池片转化效率的影响.pdf

《多晶制绒刻蚀深度对电池片转化效率的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、总第180期doi：10．3969／j．issn．1005～2798．2014．08．012多晶制绒刻蚀深度对电池片转化效率的影响李雪方，孟汉望，武佳娜，刘文超(山西潞安太阳能科技有限责任公司，山西长治046000)摘要：采用HF、HNO和纯水的混合溶液对多晶硅片进行表面酸腐蚀绒面制备。实验通过调整制绒设备滚轮转速来控制刻蚀深度，制备出深度分别为3．2m、3．5txm和3．8txm的电池硅片，然后进行相同的电池生产工序．制备出生产用电池片。对比制绒微观形貌和电学性能参数，结果显示：在片源、电池生产实验工艺

2、参数相同，制绒刻蚀深度为3．5m时，制备出的绒面微观腐蚀坑均匀致密，电池转换效率最优。关键词：多晶硅片；酸腐蚀；滚轮转速；电池转换效率中图分类号：TM914．4文献标识码：B文章编号：1005—2798(2014)08．0026—02在太阳能电池的生产工艺中，硅片表面绒面的其表面多次反射延长了光程，增加了对红外光子的优化制备是提高电池转换效率的有效手段。目前多吸收，增强了电池片对光线的吸收能力，从而提高了晶硅片绒面的制备技术有：机械刻槽⋯、等离子刻电池片的转换效率，其制绒的主要反应方程式为：蚀_2]和各向

3、同性酸腐蚀。机械刻槽和等离子刻蚀Si+2HNO3=SiO2+H2O+NO技术制备出的多晶绒面有很好的陷光效果，但因其SiO2+6HF=H2SiF6+H2t相对复杂的处理工序和昂贵的加工设备，不能满足1实验辅材及设备工业化的大批量生产I3]。酸腐蚀制绒技术因其成本低和简单的工序，可以广泛应用到太阳能电池的实验选用江西赛维LDK太阳能高科技公司生规模生产中。因此，对酸腐蚀制绒技术的研究有着产的P型M2多晶硅片，面积为156mmx156mm；重要的意义。制绒酸腐蚀液为49％的HF，67％的HNO和纯水；该实验是

4、将多晶硅片置于酸／碱溶液中进行多制绒后的硅片用显微镜观察其微观形貌，制绒设备次化学反应，对多晶硅片进行腐蚀、清洗、干燥。在硅为Centrothern公司生产的多晶槽式设备。片表面形成减反射的绒面结构．再将硅片依次经过2结果分析扩散、激光刻槽、湿法切边、去PSG、PECVD镀膜、丝网印刷、烧结和筛选等工艺，最后制成实用的太阳能2．1生产线各工艺参数对比电池片。制绒制备的减反射绒面结构，当入射光在该实验中各工艺段的所用的参数如表1所示。表1各工艺参数除制绒刻蚀深度有较大差别外。其他工艺实验2．2微观形貌分析采

5、用相同的参数，因生产过程中会有些许差异，所以酸制绒绒面微观腐蚀坑呈蠕虫状。该实验制得每组电池片生产数量为500片，以保证实验的稳定的绒面微观外貌在显微镜下观察如图1所示。和准确性，表1中参数为每组电池片在各工艺中的图1中(a)、(b)和(c)分别为制绒刻蚀深度是平均值。A组刻蚀深度为3．5m，B组刻蚀深度为3．2m、3．5Ixm和3．8m的硅片的微观腐蚀坑形3．2m，C组刻蚀深度为3．8Ixm。貌图．放大倍数为50倍。从图中可以看出，3．5Ixm收稿日期：2014-04—10作者简介：李雪方(1985一)

6、，女，山西大同人，硕士，助理工程师，从事光伏工艺调整工作。26李雪方等：多晶制绒刻蚀深度对电池片转化效率的影响第23卷第8期的硅片其制绒蠕虫状的腐蚀坑比3．2m的均匀、均匀，可使光在其表面多次往返，延长了光程，增加致密，但坑的长度和宽度相差不大。该实验是通过了光的吸收，降低表面反射率．提高了电池片的填充滚轮速度来控制制绒深度．硅片在腐蚀液中的时间因子，最终得到较好的转换效率。越长，其刻蚀量越多。硅原子与HNO反应在硅片．623表面形成点蚀坑，并迅速形成一层SiO，膜，该膜随．623622622之被HF去除

7、。硅片表面在腐蚀液中经过较长时间621兰-621的氧化、溶解过程，即形成如图1所示的蠕虫状腐蚀．62O620坑。当刻蚀深度为3．8¨n时，南于浸泡时间较长，619．6l9形的的a)制绒深度为3．2tzm(b)制绒深度为3．5mr■————■——。———————]Il’J·l_1一f·．1【，I_，’t．1．．1，【，‘}．1．-．L．：。．-：．J．-．．-．__(c)制缄椿厦为3．8nl_l74f群稳蝓冈1制绒面微观形貌0．1693～00350—4—00—4502．3电学参数分析实验制得的电池硅片在最后

8、进行模拟光照实验，光照过程中产生不同的短路电流、开路电压、并联电阻和串联电阻，同时记录电池片的填充因子和光电转化效率。呵图2是实验中不同刻蚀深度下各参l0o2003O040050o数的对比柱状图和效率散点图。电池片数量／片图2为组r电池片各电学参数柱状图和转换效(e)转换效率散点率的散点图。刻蚀过浅，硅片表面织构化不好，从图图2实验电学性能参数对比2可以看出，3．2m硅片的腐蚀坑不够致密，这样造成绒面存在较大的表面反射率，导致