CN102005504A - 可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法 - Google Patents

可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102005504A
CN102005504A CN2010105083568A CN201010508356A CN102005504A CN 102005504 A CN102005504 A CN 102005504A CN 2010105083568 A CN2010105083568 A CN 2010105083568A CN 201010508356 A CN201010508356 A CN 201010508356A CN 102005504 A CN102005504 A CN 102005504A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon wafer
silicon chip
glucose
solar cell
anhydrous sodium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105083568A
Other languages
English (en)
Inventor
赵秀芹
夏铁
袁永海
王立新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JINZHOU HUACHANG PHOTOVOLTANIC TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
JINZHOU HUACHANG PHOTOVOLTANIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JINZHOU HUACHANG PHOTOVOLTANIC TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical JINZHOU HUACHANG PHOTOVOLTANIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2010105083568A priority Critical patent/CN102005504A/zh
Publication of CN102005504A publication Critical patent/CN102005504A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

一种可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法，将硅片放入盛有6～10%次氯酸钠溶液的石英容器中，在60～70℃下，清洗5～10分钟，去除硅片表面的碳污染、金属污染和有机物沾污；纯水漂洗：去离子水漂洗硅片表面残留的次氯酸钠溶液；制绒：将硅片置于碱腐蚀溶液中，该腐蚀溶液是氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖和无水乙酸钠的混合水溶液，其中氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖、无水乙酸钠与水的质量比为：1～1.5：4.8～6.4：0.5～1：0.1～0.5：100，腐蚀温度为78～82℃，腐蚀时间为20～25分钟，在硅片表面形成均匀的类金字塔形状的绒面。本发明对硅片清洗更加彻底，表面残留物彻底去除，可形成质量稳定的“绒面”，直接改善了之后扩散PN结的均匀性，最终改善电池的电性能。

Description

可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法
技术领域
本专利属于太阳电池化学腐蚀工艺领域，特别涉及到一种可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法。
背景技术
太阳能电池是将光能直接转化为电能的器件，所以太阳能电池结构要求尽可能增加对阳光吸收，为了减少单晶硅表面光反射，增加光吸收，在生产单晶硅太阳电池过程中，需要用化学方法或物理方法将单晶硅表面制成类“金字塔”形状的正四面体，即清洗制绒。对于清洗制绒工序来说，彻底清洗清洁硅片的表面并在硅片表面形成均匀的类金字塔形状的绒面，是提高太阳电池至关重要的一步。作为工业化大规模生产，化学方法由于工艺简单，设备自动化程度高，易于规模化生产，较为适宜。目前，单晶硅太阳电池生产企业一般是通过碱类溶液的各项异性腐蚀特性对硅片表面进行腐蚀，形成类金字塔结构的绒面。具体工艺是使用高浓度（10%～30%）的氢氧化钠溶液腐蚀硅片切割形成的表面损伤层，之后采用1%～1.5%浓度氢氧化钠溶液在78℃～85℃下加入异丙醇作为缓冲剂来形成硅片表面的绒面。
由于现在整个光伏硅片的质量参差不齐，对整个制绒清洗的稳定和绒面均匀性和大小等有明显的影响。常规工艺采用的氢氧化钠溶液只是简单的腐蚀掉硅片表面一层，对于上游硅片加工过程中在硅片表面残留的碳污染，有机沾污和金属离子污染不能有效的去除。残留的沾污阻止了低浓度的碱液与硅片的各项异性腐蚀，容易形成“亮斑”、“油污”和“白色雨点斑”，进而导致制绒过程中绒面不均匀，光线收集差，扩散均匀性不好，最终导致电性能不稳定。尤其是金属离子的沾污经过高温扩散后会在电池体内形成复合中心，它会复合部分光生载流子，进而影响电池的光生电流。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种对硅片清洗更加彻底，表面残留物少的可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法，采用该方法制绒后能够在硅片表面形成小而均匀的类金字塔正四方体，可改善后序扩散PN结的均匀性，最终改善电池的电性能。
本发明涉及的可提高太阳电池转化效率的制绒方法如下：
预清洗：将硅片放入盛有6～10%次氯酸钠溶液的石英容器中，在60～70℃下，清洗5～10分钟，去除硅片表面的碳污染、金属污染和有机物沾污；
纯水漂洗：去离子水漂洗硅片表面残留的次氯酸钠溶液；
制绒：将硅片置于碱腐蚀溶液中，该腐蚀溶液是氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖和无水乙酸钠的混合水溶液，其中氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖、无水乙酸钠与水的质量比为：1～1.5：4.8～6.4：0.5～1：0.1～0.5：100，腐蚀温度为78～82℃，腐蚀时间为20～25分钟，在硅片表面形成均匀的类金字塔形状的绒面。
上述的氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖、无水乙酸钠与水的质量比为：1.2：5.5：0.8：0.3：100。
本发明在原有工艺基础上增加了新的预清洗溶液，改进后的工艺利用次氯酸钠强氧化性对硅片清洗更加彻底，表面残留物彻底去除，使制绒液能充分与硅片反应，其次在原有氢氧化钠和异丙醇溶液各项异性腐蚀基础上，增加了两种添加剂即葡萄糖和无水乙酸钠，水解后形成不同于异丙醇的羟基物质。在添加剂作用下使得溶液腐蚀更加稳定均匀，形成质量稳定的“绒面”， 直接改善了之后扩散PN结的均匀性，并且污染物去除后表面复合减少，提高了光生载流子的寿命，最终改善电池的电性能。 腐蚀制作的绒面小而均匀，覆盖整个表面，金字塔外观清晰，绒面反射率低，适合大面积硅片的生产加工。
附图说明
图1是原常规工艺形成绒面微观结图；
图2是本发明（对应实施例3）形成绒面微观结图。
具体实施方式
实例1：
1、将硅片放入盛有6%次氯酸钠溶液的石英容器中，在60℃下，清洗10分钟，去除硅片表面的碳污染、金属污染和有机物沾污；
2、纯水漂洗：去离子水漂洗硅片表面残留的次氯酸钠溶液；
3、制绒：将硅片置于碱腐蚀溶液中，该腐蚀溶液是氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖和无水乙酸钠的混合水溶液，其中氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖、无水乙酸钠与水的质量比为：1：4.8：0.5：0.1：100，腐蚀温度为82℃，腐蚀时间为20分钟，在硅片表面形成均匀的类金字塔形状的绒面。
实例2
1、将硅片放入盛有10%次氯酸钠溶液的石英容器中，在70℃下，清洗5分钟，去除硅片表面的碳污染、金属污染和有机物沾污；
2、纯水漂洗：去离子水漂洗硅片表面残留的次氯酸钠溶液；
3、制绒：将硅片置于碱腐蚀溶液中，该腐蚀溶液是氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖和无水乙酸钠的混合水溶液，其中氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖、无水乙酸钠与水的质量比为： 1.5：6.4： 1： 0.5：100，腐蚀温度为78℃，腐蚀时间为25分钟，在硅片表面形成均匀的类金字塔形状的绒面。
实例3
1、将硅片放入盛有8%次氯酸钠溶液的石英容器中，在65℃下，清洗8分钟，去除硅片表面的碳污染、金属污染和有机物沾污；
2、纯水漂洗：去离子水漂洗硅片表面残留的次氯酸钠溶液；
3、制绒：将硅片置于碱腐蚀溶液中，该腐蚀溶液是氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖和无水乙酸钠的混合水溶液，其中氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖、无水乙酸钠与水的质量比为：1.2：5.5：0.8：0.3：100，腐蚀温度为80℃，腐蚀时间为22分钟，在硅片表面形成均匀的类金字塔形状的绒面，对比原常规工艺形成绒面微观结图（图1）与该实施例3形成绒面微观结图（图2），可见绒面小而均匀，覆盖整个表面，金字塔外观清晰，绒面反射率低。

Claims (2)

1.一种可提高太阳电池转化效率的制绒方法，其特征是：
1.1、预清洗： 将硅片放入盛有6～10%次氯酸钠溶液的石英容器中，在60～70℃下，清洗5～10分钟，去除硅片表面的碳污染、金属污染和有机物沾污；
1.2、纯水漂洗：去离子水漂洗硅片表面残留的次氯酸钠溶液；
1.3、制绒：将硅片置于碱腐蚀溶液中，该腐蚀溶液是氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖和无水乙酸钠的混合水溶液，其中氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖、无水乙酸钠与水的质量比为：1～1.5：4.8～6.4：0.5～1：0.1～0.5：100，腐蚀温度为78～82℃，腐蚀时间为20～25分钟，在硅片表面形成均匀的类金字塔形状的绒面。
2.根据权利要求1所述的可提高太阳电池转化效率的制绒方法，其特征是：氢氧化钠、异丙醇、葡萄糖、无水乙酸钠与水的质量比为：1.2：5.5：0.8：0.3：100。
CN2010105083568A 2010-10-15 2010-10-15 可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法 Pending CN102005504A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105083568A CN102005504A (zh) 2010-10-15 2010-10-15 可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105083568A CN102005504A (zh) 2010-10-15 2010-10-15 可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102005504A true CN102005504A (zh) 2011-04-06

Family

ID=43812717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105083568A Pending CN102005504A (zh) 2010-10-15 2010-10-15 可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102005504A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569059A (zh) * 2011-12-26 2012-07-11 嘉兴优太太阳能有限公司 改进的太阳能电池表面制绒方法
WO2013169208A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 National University Of Singapore Non-acidic isotropic etch-back for silicon wafer solar cells
CN103436387A (zh) * 2013-08-20 2013-12-11 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 一种用于单晶硅片制绒前的粗抛清洗液及其使用方法
CN103774239A (zh) * 2013-11-13 2014-05-07 河南科技学院 一种单晶硅硅片清洗制绒工艺
CN105671642A (zh) * 2016-04-15 2016-06-15 林淑录 一种太阳能光伏电池硅片制绒液
CN107338480A (zh) * 2017-08-24 2017-11-10 嘉兴尚能光伏材料科技有限公司 一种单晶硅硅片制绒方法及其制绒添加剂
CN109326660A (zh) * 2018-09-16 2019-02-12 苏州润阳光伏科技有限公司 太阳电池单晶硅基绒面生成工艺
CN110491971A (zh) * 2019-08-22 2019-11-22 东方环晟光伏（江苏）有限公司 一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺
CN110644057A (zh) * 2019-10-12 2020-01-03 湖南理工学院 一种含烷基糖苷的单晶硅制绒添加剂配方及使用方法
CN112466995A (zh) * 2020-11-23 2021-03-09 宁波尤利卡太阳能股份有限公司 一种perc电池的单晶制绒方法
CN112812776A (zh) * 2019-11-15 2021-05-18 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种腐蚀液及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101087007A (zh) * 2007-05-11 2007-12-12 上海明兴开城超音波科技有限公司 单晶硅太阳能电池化学蚀刻、清洗、干燥的方法和它的一体化处理机
CN101431124A (zh) * 2008-12-10 2009-05-13 宁波尤利卡太阳能科技发展有限公司 单晶硅太阳电池绒面的制备方法
CN101540351A (zh) * 2009-04-14 2009-09-23 浙江大学 一种在单晶硅太阳能电池表面上蚀刻绒面的方法
WO2009120631A2 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Applied Materials, Inc. Surface cleaning and texturing process for crystalline solar cells
CN101570897A (zh) * 2009-06-03 2009-11-04 中国科学院电工研究所 一种用于单晶硅绒面制备的腐蚀液及单晶硅绒面的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101087007A (zh) * 2007-05-11 2007-12-12 上海明兴开城超音波科技有限公司 单晶硅太阳能电池化学蚀刻、清洗、干燥的方法和它的一体化处理机
WO2009120631A2 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Applied Materials, Inc. Surface cleaning and texturing process for crystalline solar cells
CN101431124A (zh) * 2008-12-10 2009-05-13 宁波尤利卡太阳能科技发展有限公司 单晶硅太阳电池绒面的制备方法
CN101540351A (zh) * 2009-04-14 2009-09-23 浙江大学 一种在单晶硅太阳能电池表面上蚀刻绒面的方法
CN101570897A (zh) * 2009-06-03 2009-11-04 中国科学院电工研究所 一种用于单晶硅绒面制备的腐蚀液及单晶硅绒面的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Solar Energy Materials and Solar Cells》 20070501 U.Gangopadhyay,et al. Novel low-cost approach for removal of surface contamination before texturization of commercial monocrystalline silicon solar cells 第1148-1151页 1-2 , 2 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569059A (zh) * 2011-12-26 2012-07-11 嘉兴优太太阳能有限公司 改进的太阳能电池表面制绒方法
CN104221167A (zh) * 2012-05-09 2014-12-17 新加坡国立大学 硅片太阳能电池的非酸性各向同性回蚀
WO2013169208A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 National University Of Singapore Non-acidic isotropic etch-back for silicon wafer solar cells
CN103436387A (zh) * 2013-08-20 2013-12-11 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 一种用于单晶硅片制绒前的粗抛清洗液及其使用方法
CN103774239B (zh) * 2013-11-13 2016-08-17 河南科技学院 一种单晶硅硅片清洗制绒工艺
CN103774239A (zh) * 2013-11-13 2014-05-07 河南科技学院 一种单晶硅硅片清洗制绒工艺
CN105671642A (zh) * 2016-04-15 2016-06-15 林淑录 一种太阳能光伏电池硅片制绒液
CN107338480A (zh) * 2017-08-24 2017-11-10 嘉兴尚能光伏材料科技有限公司 一种单晶硅硅片制绒方法及其制绒添加剂
CN109326660A (zh) * 2018-09-16 2019-02-12 苏州润阳光伏科技有限公司 太阳电池单晶硅基绒面生成工艺
CN112909107A (zh) * 2018-09-16 2021-06-04 江苏润阳新能源科技有限公司 太阳电池单晶硅基绒面生成工艺
CN112909107B (zh) * 2018-09-16 2024-01-02 江苏润阳新能源科技有限公司 太阳电池单晶硅基绒面生成工艺
CN110491971A (zh) * 2019-08-22 2019-11-22 东方环晟光伏（江苏）有限公司 一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺
CN110644057A (zh) * 2019-10-12 2020-01-03 湖南理工学院 一种含烷基糖苷的单晶硅制绒添加剂配方及使用方法
CN112812776A (zh) * 2019-11-15 2021-05-18 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种腐蚀液及其制备方法和应用
CN112466995A (zh) * 2020-11-23 2021-03-09 宁波尤利卡太阳能股份有限公司 一种perc电池的单晶制绒方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102005504A (zh) 可提高太阳电池转化效率的硅片制绒方法
CN102593268B (zh) 采用绒面光滑圆整技术的异质结太阳电池清洗制绒方法
CN102751377B (zh) 一种用于高效晶硅太阳电池制作的表面湿法处理工艺
CN104576831B (zh) 一种单晶硅片无醇制绒工艺及其制绒添加剂
CN102181935B (zh) 一种制作单晶硅绒面的方法及腐蚀液
CN103614778A (zh) 用于单晶硅片的无醇碱性制绒液、制绒方法、太阳能电池片及其制作方法
CN102154711A (zh) 一种单晶硅清洗液及预清洗工艺
CN102938431A (zh) 一种太阳电池的硅片清洗制绒方法
CN103774239B (zh) 一种单晶硅硅片清洗制绒工艺
CN103938276A (zh) 一种单晶硅片制绒添加剂、制绒液及对应的制绒方法
CN101431124A (zh) 单晶硅太阳电池绒面的制备方法
CN102270702A (zh) 一种制绒白斑单晶硅片的返工工艺
CN101717946A (zh) 一种硅片表面制绒液及硅片表面制绒的方法
CN104562211B (zh) 一种可提升单晶电池转换效率的制绒方法
CN102931290A (zh) 一种不损伤绒面的多晶硅太阳能电池返工方法
CN102108557B (zh) 一种制备单晶硅绒面的方法
CN112542531A (zh) 一种硅片预处理及异质结电池制备方法
CN102810596A (zh) 冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法
CN114318549A (zh) 一种用于弱粗抛工艺的单晶硅制绒添加剂及使用方法
CN114351257A (zh) 一种hit太阳能电池快速制绒的添加剂及制绒工艺
CN110943144A (zh) 一种异质结电池的制绒清洗方法
CN1983644A (zh) 制作单晶硅太阳电池绒面的方法
CN103721968A (zh) 一种提高电池转换效率的制绒清洗方法
CN104630900A (zh) 一种单晶硅太阳能电池表面制绒处理方法
CN102956744A (zh) 一种太阳能电池片丝网印刷的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110406