CN102356467B - 质构化的硅基板和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了质构化的硅基板的方法，所述方法包括a)使所述基板接触包含乙醇酸的蚀刻溶液，b)蚀刻所述基板的表面，从而在所述基板的所述表面中形成裂纹，以及c)移除所述蚀刻溶液以获得质构化的基板，所述质构化的基板在至少一个表面上具有多个裂纹，所述裂纹的表面密度为在400平方微米面积中最少60个裂纹。

Description

质构化的硅基板和方法
发明领域
本发明领域涉及质构化的硅基板和制备所述硅基板的蚀刻方法。
发明背景
质构化的硅基板用于制造光电和电子产品。质构化蚀刻本文称为mc-硅或硅的多晶硅，由于在光伏电池运作期间捕获比未质构化硅更多的光能，因此是改善光伏电池效率的关键途径。质构化硅表面使光反射最小化，从而使光伏电池吸收的光最大化，产生更多的能量。质构化硅表面包括硅表面平面上的微少凹凸，并且通常由蚀刻方法形成。
常规的质构化蚀刻技术包括用蚀刻溶液处理mc-硅。蚀刻溶液可为苛性溶液或酸性溶液。苛性蚀刻溶液通常是包含碱土金属的水溶液，任选含有醇，并且当与酸性蚀刻溶液相比时相对较慢。酸性蚀刻溶液通常包含酸、水和任选添加剂的组合。可改变酸组分的浓度以改变蚀刻表面上微小凹凸图案的形成，但是此类变化还可能降低表面各部分捕光效率的均匀度。
Nishimoto等人的美国专利6,340,640公开了一种制造太阳能电池的方法，所述方法使用包含HF、HNO3和试剂的蚀刻溶液，其中所述试剂包含至少一种分子量高于乙酸的羧酸，或磷酸与分子量高于乙酸的羧酸的混合物，以在太阳能电池硅片表面上提供凹凸。所述羧酸是至少一种以下羧酸：丙酸、丁酸、正戊酸、己酸、酒石酸、琥珀酸、己二酸、丙三酸、丙三酸的异构体。
然而，已知可获得mc-硅品质的变化，使得难以在大规模生产中实现效率。蚀刻溶液通常需要按可获得mc-硅的品质定制，需要调节所用酸的浓度。
期望具有质构化硅片，所述硅片具有数量提高的均匀度改善的连续图案形式的表面凹凸，并且此类凹凸的表面密度提高，同时使光反射最小化。还需要制造此类硅基板而不降低蚀刻速率的当前制造过程可接受的方法。本发明满足这些需要。
发明概述
本发明包括一种质构化的硅基板的方法，所述方法包括a)使所述基板接触包含乙醇酸的蚀刻溶液，b)蚀刻所述基板的表面，从而在所述基板的所述表面中形成裂纹，以及c)移除所述蚀刻溶液以获得质构化的基板。
本发明还包括包含硅基板的质构化的硅基板，所述硅基板具有通过使所述硅基板与包含乙醇酸的酸性蚀刻溶液接触而在至少一个表面上产生的多个裂纹。
附图简述
图1是各种硅表面的显微照片(3,000倍放大率下)。图1A代表使用包含乙醇酸的蚀刻溶液制得的本发明质构化硅表面。图1B代表未被质构化的硅表面。图1C代表使用包含氢氟酸、硝酸和水的蚀刻溶液质构化的硅表面。图1D至1F代表使用包含氢氟酸、硝酸、水和附加酸的蚀刻溶液质构化的硅表面。图1D代表使用包含乙酸作为附加酸的蚀刻溶液质构化的硅表面，图1E代表使用包含马来酸作为附加酸的蚀刻溶液质构化的硅表面，而图1F代表使用包含磷酸作为附加酸的蚀刻溶液质构化的硅表面。
图2为如图1C至1F所述硅表面的波长对光反射率的图示。
发明详述
本文中，所有商标均规定用大写字母。
本文所引用的所有专利均以引用方式并入。
如本文所用，“硅”是指多晶硅，其还被称为mc-硅。
“质构化”或“织构化”是指由于存在裂纹而在表面上存在多个凹凸，以使表面不均匀。
“裂纹”是指表面平面中的微小凹凸。
本发明包括质构化的硅基板的方法，所述方法包括a)使所述基板接触包含乙醇酸的蚀刻溶液，b)蚀刻所述基板的表面，从而在所述基板的所述表面中形成裂纹，以及c)移除所述蚀刻溶液以获得所述质构化的基板。用于所述方法中的蚀刻溶液还包含氢氟酸、硝酸、水和表面活性剂中的一种或多种。蚀刻溶液包含最少5重量％的乙醇酸，优选包含约5重量％至约40重量％的乙醇酸。
本发明还包括包含硅基板的质构化的硅基板，所述硅基板具有通过使所述硅基板与包含乙醇酸的蚀刻溶液接触而在至少一个表面上产生的多个裂纹。裂纹以连续图案分散，所述图案具有微小的变化。裂纹的表面密度为400平方微米表面积中最少60个裂纹。裂纹的表面密度优选为400平方微米表面积中最少80个裂纹，更优选为400平方微米表面积中最少100个裂纹。
用于本发明方法中的硅基板可由本领域技术人员已知的方法制得，并且通常由结晶硅制得，优选由多晶硅制得。硅锭通过将一定形式的熔融硅冷却，并且切成具有几百微米厚度的基板来形成。通常用剪钳来进行切割，并且在硅面上形成粗糙的表面。切割表面的均匀度和光滑度不一致，因此造成可得硅基板质量的不一致。然后将硅锭质构化。
本发明的质构化的硅基板使光反射最小化。光反射是指表面上的光散射或反射离开基板，并且没有被吸收到质构化的硅基板中。就光伏电池而言，为获得最大电池效率，需要光反射低，优选低波长下如300至900nm下的光反射低。增加表面裂纹，降低光反射。本发明的质构化的硅基板在约300至约900nm波长下具有约30％的最大光反射。300至约900nm这些波长下，所述最大光反射优选为约20％，更优选约15％，并且更优选约12％。
本发明的质构化的硅基板在至少一个平坦表面上包含多个裂纹。裂纹图案影响光反射和光电性能。裂纹大小、高度、间隔的变化将降低光的吸收。因此，期望通过提高图案一致性来使变化最小化。连续裂纹图案提供了最大的光吸收。本发明的质构化的硅基板包含多个以连续图案分散的裂纹，所述图案具有微小的变化。
本发明的质构化的硅基板可具有不同的尺寸、厚度和形状。所述质构化的硅基板可以是晶片或切成矩形或正方形。基板厚度可就具体用途而变化，并且受切割仪器精度的限制。本发明的质构化的硅基板优选为晶片形式或薄膜形式，其具有至少2微米，优选至少3微米，更优选至少5微米的厚度。
本发明的质构化的硅基板可用作半导体基板。这些半导体基板可用于例如电子器件、集成电路板和光伏电池中。就光伏电池而言，质构化后硅基板光吸收提高，获得更高的能量转换。使光吸收最大，尤其是使较低波长如300至900nm下的光吸收最大，获得较高的能量输出。本发明的质构化的硅基板优选为半导体基板形式，用于光伏电池中。
为制备本发明的质构化的硅基板，本发明还包括质构化的硅基板的方法，所述方法包括a)使所述基板接触包含乙醇酸的蚀刻溶液，b)蚀刻所述基板的表面，从而在所述基板的所述表面中形成裂纹，以及c)移除所述蚀刻溶液以获得所述质构化的硅基板。
通过将乙醇酸、氢氟酸、硝酸与水以及任选的表面活性剂物理混合，制得用于本发明方法中的蚀刻溶液。所述酸的加入顺序不是关键性的，但是为了安全起见，应当将酸加入到水中。可商购获得的酸适用于本发明所用的蚀刻溶液中。可商购获得的酸在适用于本发明的水溶液中的典型浓度如下：氢氟酸为约38重量％至52重量％，硝酸为约52重量％至70重量％，而乙醇酸为约20重量％至80重量％。可用于本发明方法中的蚀刻溶液组合物包含乙醇酸，并且存在的其它每种酸的量以及存在的每种酸的强度变化。
可用于本发明方法中的蚀刻溶液的具体实例是包含约4重量％至约40重量％乙醇酸的那些。乙醇酸的含量优选为约5重量％至约30重量％，更优选约5重量％至约20重量％。优选将乙醇酸加入到酸混合物中，所述酸混合物具有的HF∶HNO3∶水的比率为7∶3∶7；7∶3∶5；5∶5∶7；或5∶5∶9。这些比率基于使用可商购获得的浓度为约49重量％的HF水溶液，使用可商购获得的浓度为约70重量％的HNO3水溶液，以及使用可商购获得的浓度为约70重量％的乙醇酸水溶液。
这些可商购获得的浓度的酸用作下列优选实施方案中的组分。优选实施方案实例包括在本发明方法中使用下列特定的蚀刻溶液(组分以按所述蚀刻溶液重量计的百分比形式列出)：1)所述蚀刻溶液包含约37.4重量％至约39.2重量％的氢氟酸，约16.0重量％至约16.8重量％的硝酸，约37.4重量％至约39.2重量％的水，和约4.8重量％至约9.2重量％的乙醇酸；2)所述蚀刻溶液包含约38.9重量％至约42.4重量％的氢氟酸，约16.7重量％至约18.2重量％的硝酸，约27.8重量％至约30.3重量％的水，和约9.1重量％至约16.7重量％的乙醇酸；3)所述蚀刻溶液包含约21.0重量％至约26.7重量％的氢氟酸，约21.0重量％至约26.7重量％的硝酸，约29.4重量％至约37.4重量％的水，和约9.1重量％至约28.6重量％的乙醇酸；以及4)所述蚀刻溶液包含约23.9重量％至约25.1重量％的氢氟酸，约23.9重量％至约25.1重量％的硝酸，约42.1重量％至约45.1重量％的水，和约4.8重量％至约9.1重量％的乙醇酸。
典型的表面活性剂是降低液体表面张力的润湿剂。表面活性剂可从例如E.I.duPont de Nemours and Company(Wilmington，DE)和Stepan Company(Northfiled，IL)商购获得。表面活性剂的含量按用于本发明方法中的蚀刻溶液重量计介于0％至约5％之间。优选用于本发明中的是非离子表面活性剂。可用于本发明方法中的具体表面活性剂的实例包括氟化乙氧基化非离子表面活性剂。这些可以商品名ZONYL FSO、ZONYL FSN-100、和ZONYLFSO-100从E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington，DE)商购获得。
在本发明方法中，可通过将硅基板浸入到蚀刻溶液中或通过用蚀刻溶液喷涂基板来实现硅基板与蚀刻溶液的所述接触。优选通过将基板浸入到蚀刻溶液中来实现所述接触，之后将其从所述溶液中取出。可通过机械装置如自动设备来实现浸没和取出，其中所述设备将基板夹持固定，将基板在蚀刻浴液中浸没一段时间，然后将基板从蚀刻溶液中取出。在本发明方法中，采用约0.6至约1.3微米/分钟的蚀刻速率。优选在蚀刻期间保持蚀刻速率恒定。
本发明的方法还包括用水、醇或碱性溶液洗涤质构化的硅基板表面，然后干燥。水可以是蒸馏过的，去离子的或未处理的，但是优选所述水不含污染物。多种醇适用于本发明。优选包含六个或更少个碳原子的简单醇如异丙醇。典型的洗涤时间是30至60秒。可通过本领域技术人员已知的方法来实现干燥，包括例如加热干燥、风干、强制气干和鼓风干燥。
经由表面硅原子的氧化，同时伴随所得Si-O物质的溶解，来进行包含HF和HNO3的溶液对硅基板的蚀刻。就包含较高浓度的HF的蚀刻溶液而言，速率控制步骤为氧化-还原反应。高浓度的HF形成粗糙并且充满尖峰的表面。为使用包含较高含量的HNO3的蚀刻溶液，溶解所形成的氧化物是速率控制步骤，并且配合氟化物的分散是重要的因素。高浓度的HNO3形成具有较圆形峰的更光滑的表面。因此，蚀刻溶液中酸的相对浓度影响所获得的质构化表面的形态。蚀刻溶液中的附加组分影响该体系。此外，未蚀刻硅的品质不同，因为蚀刻过程中所用的切割方法和设备影响用作原料的硅表面。因此，需要确定哪一种具体蚀刻溶液组合物将最佳作用于可得的硅，这造成制造过程低效。
不受理论的束缚，据信在蚀刻溶液中使用氢氟酸将氧化物从硅基板表面上移除，使得所述表面疏水并且影响其可润湿性。因此需要在增强可润湿性与提高表面粗糙度之间取得平衡。蚀刻溶液需要改善可润湿性，这通过使用羧酸基团来实现，为增进一致性，同时仍提高表面积和粗糙度，这可通过使用羟基来实现。由于乙醇酸包含相同数目的羧基和羟基，因此据信这使得它更有效地形成裂纹以增进捕光效率，这在整个表面形态上更加一致。
从图1和2中可见，与其它酸相比，在蚀刻溶液中使用乙醇酸改变了表面形态。除去了硅表面上较大的微裂纹，使得表面更加一致。用包含乙醇酸的蚀刻溶液表面质构化的图1A显示，表面纹理包含更多并且更小的裂纹，同时保持足够的粗糙度以获得较低的光反射。将图1A与图1C(不含乙醇酸)以及与图1D至1F(替代乙醇酸的其它酸)进行比较，显示当使用本发明方法时，获得均匀的形态。与蚀刻溶液中用其它酸替代乙醇酸质构化的硅相比，图1A中的表面积发生变化。图2提供了图1A和1C至1F中所示蚀刻表面的波长对反射率的图示。图2显示，在蚀刻溶液中使用乙醇酸提供了足够的表面粗糙度以保持低反射率，而图1A显示出表面上更加一致的裂纹。在图2中，相对于线C(不含乙醇酸)和D至F(替代乙醇酸的其它酸)，参看代表包含乙醇酸的溶液的线A。因此，在本发明中，一致性和粗糙度取得平衡。乙醇酸还对蚀刻溶液提供优异的缓冲功效，从而促使溶液需要替换前的工作时间更长。此外，使用乙醇酸，在蚀刻表面上不提供残留物。因此，在蚀刻溶液中使用乙醇酸，提供了使用其它酸而无法获得的优点。
此外，已知疏水性表面在干燥时趋于形成水印。用于半导体工艺中的硅片上的此类水印是不可取的，因为它们与导致电气故障相关。因此，通过在可润湿性和提高表面粗糙度间取得更好的平衡，在蚀刻溶液中使用乙醇酸提供了更适用于半导体工艺中的质构化硅表面。因此，本发明的方法和质构化的硅基板在半导体加工和光电加工中提供了优点。
材料和测试方法
以下材料和测试方法用于本文的实施例中。
用于下列实施例中的所有晶片为多晶硅片，可从DC Chemical Co.，Ltd.(Seoul，South Korea)商购获得。在实施例和比较实施例中将每个晶片质构化后，用显微镜法测试晶片的光反射率。
使用本文称为显微镜法的扫描电镜方法来测定蚀刻期间形成的连续图案的变化。
使用光反射光谱法来测定捕光效率。在可从Shimadzu(Kyoto，Japan)商购获得的UV-3101PC上收集UV-Vis-NIR光谱，并且使用BaSO4作为参比。
为制备蚀刻溶液，将氢氟酸(HF，49重量％的水溶液)、硝酸(HNO3，70重量％的水溶液)、和乙醇酸(70重量％的水溶液)或磷酸或马来酸或乙酸与水以指定的浓度混合，并且在使用前冷却至25℃。
实施例
实施例1至4
通过以7∶3∶7的重量比混合HF(49％的水溶液)、HNO3(70％的水溶液)和水，并且加入5重量％、10重量％、15重量％、和20重量％的乙醇酸来制备蚀刻溶液，所述蚀刻溶液分别表示为实施例1-4。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表1中。通过25℃下在每种蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测试晶片的光反射率。光反射率结果列于表2中。还使用显微镜法分析实施例2。图1示出了实施例2的显微照片，表示为区域A。图2示出了波长对光反射率的所得图示，表示为线A。
比较实施例A
如实施例1-4中所用的硅片不与任何蚀刻溶液接触(未质构化)，并且经历光反射率法和显微镜法。图1示出了显微照片，表示为区域B。光反射率数据示于表2中。
比较实施例B
如实施例1至4制备蚀刻溶液，但是不加入乙醇酸。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表1中。通过25℃下在蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测定晶片的光反射率和显微照片。光反射率结果列于表2中。图1示出了显微照片，表示为区域C。
表1
表2-光反射率百分比
实施例1至4的结果表明，与比较实施例A中的未质构化硅晶片相比，300至900nm间的光反射率降低了。与比较实施例B(具有类似酸强度但无乙醇酸的蚀刻溶液)进行比较时，实施例1至4还示出了光反射率的总体改善，尤其是在500nm至700nm波长范围内，其中光反射率百分比降低了多达3％。
实施例5至8
通过以7∶3∶5的重量比混合HF(49％的水溶液)、HNO3(70％的水溶液)和水，并且加入5重量％、10重量％、15重量％、和20重量％的乙醇酸来制备蚀刻溶液，所述蚀刻溶液分别表示为实施例5-8。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表3中。通过25℃下在每种蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测试晶片的光反射率。光反射率结果列于表4中。
比较实施例C
如实施例5至8制备蚀刻溶液，但是不加入乙醇酸。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表3中。通过25℃下在蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测定晶片的光反射率。光反射率结果列于表4中。
表3
表4-光反射率百分比
实施例5至8的结果显示出光反射率的总体改善。与比较实施例C(用具有类似酸强度但无乙醇酸的蚀刻溶液蚀刻的晶片)相比，用包含含量按溶液重量计为13％和17％的乙醇酸的蚀刻溶液蚀刻的实施例7和8显示出更大的光反射率降低，尤其是在300nm至900nm波长范围内，其中光反射率百分比降低了多达5％。
实施例9至15
通过以5∶5∶7的重量比混合HF(49％的水溶液)、HNO3(70％的水溶液)和水，并且加入5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、和40重量％的乙醇酸来制备蚀刻溶液，所述蚀刻溶液分别表示为实施例9-15。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表5中。通过25℃下在每种蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测试晶片的光反射率。光反射率结果列于表6中。
比较实施例D
如实施例9至15制备蚀刻溶液，但是不加入乙醇酸。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表5中。通过25℃下在蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测定晶片的光反射率。光反射率结果列于表6中。
表5
表6-光反射率百分比
实施例9至15的结果显示出光反射率的总体改善。与比较实施例D(用具有类似酸强度但无乙醇酸的蚀刻溶液蚀刻的晶片)相比，用包含含量按溶液重量计介于5％至29％之间的乙醇酸的蚀刻溶液蚀刻的实施例10至15显示出更大的光反射率降低，尤其是在300nm至900nm波长范围内，其中光反射率百分比降低了多达6％。
实施例16至19
通过以5∶5∶9的重量比混合HF(49％的水溶液)、HNO3(70％的水溶液)和水，并且加入5重量％、10重量％、15重量％、和20重量％的乙醇酸来制备蚀刻溶液，所述蚀刻溶液分别表示为实施例16-19。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表7中。通过25℃下在每种蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测试晶片的光反射率。光反射率结果列于表8中。
比较实施例E
根据实施例16至19制备蚀刻溶液，但是不加入乙醇酸。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表7中。通过25℃下在蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测定晶片的光反射率和显微照片。光反射率结果列于表8中。
表7
表8-光反射率百分比
与不包含乙醇酸的比较实施例E相比，实施例16至19的结果示出了光反射率的总体改善。与比较实施例E(用具有类似酸强度但无乙醇酸的蚀刻溶液蚀刻的晶片)相比，用包含含量按溶液重量计介于6％至18％之间的乙醇酸的蚀刻溶液蚀刻的实施例16至19显示出更大的光反射率降低，尤其是在300nm至900nm波长范围内，其中光反射率百分比降低了多达2％。
比较实施例F
通过以7∶3∶7∶1的重量比混合HF(49％的水溶液)、HNO3(70％的水溶液)、水和乙酸(99.7％的水溶液)来制备蚀刻溶液。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表9中。通过25℃下在蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测定晶片的光反射率和显微照片。光反射率结果列于表10中。图1示出了显微照片，表示为区域D。图1示出了波长对光反射率的所得图示，表示为线D。
比较实施例G
通过以7∶3∶7∶1的重量比混合HF(49％的水溶液)、HNO3(70％的水溶液)、水和马来酸(99％的水溶液)来制备蚀刻溶液。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表9中。通过25℃下在蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测定晶片的光反射率和显微照片。光反射率结果列于表10中。图1示出了显微照片，表示为区域E。图1示出了波长对光反射率的所得图示，表示为线E。
比较实施例H
通过以7∶3∶7∶1的重量比混合HF(49％的水溶液)、HNO3(70％的水溶液)、水和磷酸(85％的水溶液)来制备蚀刻溶液。蚀刻溶液的组成以每种组分在最终溶液中的重量百分比形式列于表9中。通过25℃下在蚀刻溶液中浸没180秒来蚀刻硅片。将晶片从蚀刻溶液中取出，在去离子水中清洗，并且采用强制气干法干燥。测定晶片的光反射率和显微照片。光反射率结果列于表10中。图1示出了显微照片，表示为区域F。图1示出了波长对光反射率的所得图示，表示为线F。
表9
表10-光反射率百分比
测定实施例2、比较实施例A、B、F、H和G，并且比较形态和光反射率。形态显微照片示于图1中。光反射率数据列于表10中，并且在图2中相对于波长作图。与比较实施例A(非质构化硅片)、比较实施例B(用具有类似酸强度但无乙醇酸的蚀刻溶液蚀刻的硅片)以及其中使用不同的酸替代乙醇酸的比较实施例F、H和G相比较，实施例2显示出光反射率的总体降低，尤其是在300至700nm范围内。
显微镜法和光反射率法结果表明，实施例2示出了表面纹理的质变，非常小的结构元件具有400平方微米面积中约100个裂纹的高密度和低光反射率。这些可见于图1显微照片以及表10和图2中所示的光反射率数据。实施例2中的裂纹具有显著小于比较实施例B至D中裂纹尺寸的特征，其具有典型的尺寸为小于1微米乘小于10微米，表面密度为400平方微米面积中约30个裂纹。
考虑两种测试得出的结果表明，本发明的质构化的硅基板和本发明的质构化方法在表面上提供了高表面密度的裂纹和低光反射率。这种低光反射率和高表面密度，等同于吸收到硅基板中的光能的增加。就光伏电池应用而言，光吸收的提高，致使产生的能量提高。

Claims (6)

1.质构化硅基板的方法，所述方法包括a)使所述基板接触包含乙醇酸、氢氟酸、硝酸和水的蚀刻溶液，b)蚀刻所述基板的表面，从而在所述基板的所述表面中形成裂纹，以及c)移除所述蚀刻溶液以获得质构化的基板，其中所述蚀刻溶液包含5重量％至40重量％的乙醇酸，其中的蚀刻速率为每分钟0.6至1.3微米。
2.权利要求1的方法，其中所述蚀刻溶液还包含表面活性剂。
3.权利要求1的方法，所述方法还包括用水或碱性溶液洗涤所述质构化的基板表面，并且干燥。
4.权利要求1的方法，其中所述蚀刻溶液包含按重量百分比计的下列中的一种：1)37.4％至39.2％的以49％浓度的水溶液的形式提供的氢氟酸、16.0％至16.8％的以70％浓度的水溶液的形式提供的硝酸、37.4％至39.2％的水和4.8％至9.1％的以70％浓度的水溶液的形式提供的乙醇酸；2)38.9％至42.4％的以49％浓度的水溶液的形式提供的氢氟酸、16.7％至18.2％的以70％浓度的水溶液的形式提供的硝酸、27.8％至30.3％的水和9.1％至16.7％的以70％浓度的水溶液的形式提供的乙醇酸；3)21.0％至26.7％的以49％浓度的水溶液的形式提供的氢氟酸、21.0％至26.7％的以70％浓度的水溶液的形式提供的硝酸、29.4％至37.4％的水和9.1％至28.6％的以70％浓度的水溶液的形式提供的乙醇酸；或4)23.9％至25.1％的以49％浓度的水溶液的形式提供的氢氟酸、23.9％至25.1％的以70％浓度的水溶液的形式提供的硝酸、43.1％至45.1％的水和4.8％至9.1％的以70％浓度的水溶液的形式提供的乙醇酸。
5.质构化的硅基板，所述质构化的硅基板包含具有通过使所述硅基板与包含乙醇酸的蚀刻溶液接触而在至少一个表面上产生的多个裂纹的硅基板，所述至少一个表面具有在400平方微米面积中最少60个裂纹的裂纹表面密度和在300至900nm波长处最大30％的光反射率，所述质构化的硅基板根据权利要求1的方法制备。
6.权利要求5的质构化的基板，其中所述多个裂纹以具有微小变化的连续图案形式分布，所述基板为具有至少2微米厚度的晶片或薄膜形式。
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