CN103928565A - 对硅片表面进行制绒的方法、硅片以及太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对硅片表面进行制绒的方法、硅片以及太阳能电池。其中，对硅片表面进行制绒的方法包括：在硅片的上表面和下表面之一形成掩膜，以便获得具有掩膜的硅片；以及将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，保持预定的时间，其中，制绒液与硅和掩膜均可以发生反应，以便在硅片的上表面和下表面均形成绒面。利用该方法可以有效地在硅片的上表面和下表面均形成绒面。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域。具体而言，涉及硅片表面制绒的方法、利用该方法所得到的硅片以及包含该硅片的太阳能电池。
背景技术
提高太阳能电池转换效率的一个有效途径就是增加电池对光的吸收，在太阳能电池的硅片表面形成绒面（即对硅片进行制绒的工艺）一方面可以延长入射光在硅片表面的有效光程，另一方面可以利用硅片内表面的反射减少光的损失，产生更多的光生载流子，进而提升能量转换效率。
人们尝试了许多硅片表面制绒工艺，如机械刻槽、反应离子刻蚀、蜂窝绒面技术以及电化学腐蚀等，这些方法具有一定的绒面效果，但同时也存在很多不足。机械刻槽由于刻槽深度较大，对硅片的厚度要求较高，不适用于薄衬底；反应离子刻蚀会增加表面离子复合，并且生产成本较高；蜂窝绒面结构虽然具备出色的陷光效果，但工艺复杂，不适合工业化生产；电化学腐蚀法在大面积硅片上制绒均匀性不稳定；酸腐蚀绒面技术由于可以比较容易地整合到当前的太阳电池生产工艺中，因此，目前已经成为行业内成本最低、应用最广泛的多晶硅绒面制备技术。
与单晶硅不同，多晶硅片由不同晶粒构成，各个晶粒的晶向是随机分布的，采用传统的单晶硅表面织构化的各项异性碱腐蚀方法并不能得到较好的绒面效果。因此，多晶制绒通常采用HF、HNO3和去离子水按一定比例混合的酸性溶液进行各项同性腐蚀。一般认为，多晶硅片的酸腐蚀过程分为两步进行。第一步为Si的氧化过程，即利用强氧化剂HNO3实现多晶Si的氧化，在此过程中，在多晶Si的表面产生致密的不溶于HNO3的SiO2层，使得HNO3和Si隔离，导致反应停止，反应式为：3Si+4HNO3=3SiO2+2HO2+4NO↑；第二步为SiO2的溶解过程，即HF与SiO2生成可溶性的H2SiF6，导致SiO2层的溶解，反应式为：SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O，二氧化硅被溶解之后，硅又重新露出来。由此，第一步、第二步的反应不断重复，硅片就可以被持续的腐蚀下去。经过酸制绒后，多晶硅片的受光面的反射率会由原来的30%以上，下降到25%左右，甚至更低。
需要说明的是，现有技术中的酸腐蚀法是一种双面制绒法，即硅片的两个面均沉浸在酸液中进行反应，最终实现切割损伤层的去除与绒面的形成，而为了能更好的提升电池性能，较为理想的绒面结构为：受光面在损伤层去除干净的情况下，绒面越小越陡越均匀越好，以尽量降低受光面的反射率，而作为背光面来说，绒面则要求越大越平坦越好，反射率越高越要，以增强对透过硅片受光面进入到硅基体内的长波段光的内反射作用，有助于短路电流的提升，同时平坦的背表面还有利于后道铝浆印刷烧结时均匀平坦的背表面场的形成（BSF），有助于开路电压的提升。但是，现有技术中的酸腐蚀法制备出的绒面结构，两个表面的绒面效果差异并不大，基本类似，从而限制了太阳能电池性能的进一步提升。
现有的一种多晶酸制绒方法是“链式水上漂”制绒，即硅片在上下滚轮的匀速旋转带动下，在位于HF与HNO3混酸溶液的表层进行反应制绒，整个反应过程，硅片方向始终与槽体壁保持垂直。设备的制绒段有制绒槽和水洗槽两个槽体，由于表面张力与循环泵浦的作用，液面会高出槽体边缘，硅片正是在这层溶液中完成绒面制备。制绒完成后，硅片传动至水洗槽，水洗槽中的风刀和水刀先后将制绒后硅片上下表面吸附的酸液清理掉，之后传动至碱洗槽。链式制绒的优点是酸腐蚀产生的热量会较快的通过液面散失掉，避免了因为反应热量囤积造成的反应速率难以控制的问题。此方法目前已被广泛应用。但，该方法的缺点是：在连续反应过程中，药液被硅片分成上下两层，下层药液与硅片反应生产的微小气泡会吸附并悬浮在硅片下表面，造成反应减缓，从而使上下表面的反射率略有差异，一般上表面反射率比下表面高0.3-0.8%，无论采用那一面作为受光面，均不能达到如前所述的两面差异化的目的，损失了电池的电学性能；另外，由于在反应的过程中，有滚轮碾压硅片，碾压会造成此位置区域反应异常，造成此区域与其他区域反应条件不同产生所谓的“滚轮印”问题，影响制绒工序的良率。
现有的另一种多晶酸制绒方法是槽式制绒，即硅片静止悬停在盛有一定浓度比例的HF与HNO3的混合溶液中进行反应制绒，整个反应过程硅片的放置方向始终与槽体壁保持平行。设备的制绒段有制绒槽和水洗槽两个槽体，槽体内外配有制冷与循环系统，以尽量控制腐蚀液的温度及药液成分较为均匀。制绒开始时，机械臂会将装有竖直放置的多晶硅片的花篮慢慢沉浸入酸液中进行制绒。制绒完成后，硅片再有机械臂从酸液中提出，转移至水洗槽中进行表面酸液的清洗，清洗完成后再进行后续生产。由于此方法会同时有大批的硅片参与反应，且硅片浸入到槽液较深位置，反应释放出的热量聚集会造成腐蚀速率的波动，影响制绒效果，因此，此方法并未得到广泛的应用。另外，该方法的缺点还在于：由于硅片是竖直放置且完全浸入到液面以下，对于同一片硅片的两个面来说，整个制绒过程中参与反应的情况基本是完全相同的，均不能达到如前所述的两面差异化的目的，不利于电池性能的进一步提升；由于反应过程中，硅片是竖直静止放置，反应产生的微小气泡会沿硅片两面向液面上浮，随着反应的进行，逐渐增多的气泡会将上半段表面完全占据而影响了正常制绒的反应，导致上半段反应减缓，结果就是绒面结构出现较为明显的渐变性。再加上越靠近药液底部，反应产生的热量就越是不容易散发，更加加剧了下半段硅片的腐蚀，加剧了片内绒面结构的差异性；以及该方法的制绒反应较为剧烈，会造成大量气泡以及反应温度难以控制的问题，易在硅片表面出现白斑、雨点等外观不良问题。
因此，目前关于硅片表面制绒的方法，仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了可以有效对硅片表面进行制绒的方法。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种对硅片表面进行制绒的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：在所述硅片的上表面和下表面之一形成掩膜，以便获得具有掩膜的硅片；以及将所述具有掩膜的硅片浸入制绒液中，保持预定的时间，其中，所述制绒液与硅和掩膜均可以发生反应，以便在所述硅片的上表面和下表面均形成绒面。利用根据本发明实施例的对硅片表面进行制绒的方法，可以有效地在硅片的上表面和下表面均形成绒面，并且根据本发明实施例的对硅片表面进行制绒的方法对硅片进行处理后，所得到的硅片的上表面和下表面的反射率存在差异。
根据本发明的一些实施例，上述硅片表面制绒方法还可以具有下列附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，对多晶硅片表面进行制绒。由此，可以获得双面绒面的多晶体硅片。
根据本发明的一个实施例，所述掩膜的厚度为20～90nm，优选80nm。根据本发明的一个实施例，所述掩膜的折射率为1.9～2.2，优选2.05。由此，可以进一步有效地通过将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
根据本发明的一个实施例，所述掩膜是由氮化硅和二氧化硅的至少一种形成的。由此，可以进一步有效地通过将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
根据本发明的一个实施例，所述掩膜是通过选自PECVD（等离子体增强化学气相沉积法）、LPCVD（低压化学气相沉积法）、ALD（原子层沉积法）、PVD（物理气相沉淀法）以及Sol-Gel(溶胶-凝胶法)的至少一种形成的。由此，可以进一步提高形成掩膜的效率，进而可以进一步有效地通过将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
根据本发明的一个实施例，所述PECVD的工艺参数为：温度350～400℃，压力60～100Pa，硅烷700～1200sccm，氨气2500～3000sccm，沉积时间20～200s。由此，可以进一步提高制备掩膜的效率，进而可以进一步有效地通过将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
根据本发明的一个实施例，所述制绒液为氢氟酸与硝酸的混合物。根据本发明的具体示例，优选地，所述氢氟酸与硝酸的体积比为1:3～1：6。根据本发明的具体示例，优选地，所述氢氟酸的浓度为49重量%。根据本发明的具体示例，优选地，所述硝酸的浓度为65重量%。根据本发明的具体示例，优选地，所述制绒液含有30～50体积份的氢氟酸、160～180体积份的硝酸，80～100体积份的水。由此，利用该制绒液，可以进一步提高在硅片表面进行制绒的效率，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
根据本发明的一个实施例，所述制绒液的温度为3～5℃。由此，在该温度下，可以进一步提高在硅片表面进行制绒的效率，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
根据本发明的一些实施例，所述预定时间为70～110s。由此，利用该制绒液，可以进一步提高在硅片表面进行制绒，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面，并且所得到的硅片适于制作太阳能电池。
根据本发明的一个实施例，所述制绒液设置于链式制绒设备中，其中，所述链式制绒设备包括传送带，所述传送带用于携带所述硅片通过所述制绒液。由此，可以实现自动化制绒，提高对硅片表面进行制绒的效率，降低生产成本。
根据本发明的一个实施例，所述传送带的速度为0.8～1.2m/min。可以进一步提高在硅片表面进行制绒的效率，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面，并且所得到的硅片适于制作太阳能电池。
根据本发明的一个实施例，进一步包括对经过制绒处理的硅片依次进行水洗、碱洗、酸洗、水洗和风干处理。由此，所得到的硅片可以直接用于制作太阳能电池。
根据本发明的又一方面，本发明提出了一种硅片。根据本发明的实施例，该硅片是通过前面所述的方法获得的。根据本发明的具体示例，所述硅片的上表面和下表面之一的反射率为至少28%，所述上表面和下表面的另一个的反射率为至多22%。由此，可以有效地将该硅片用于制备太阳能电池，并且可以有效地提高太阳能电池的能量转换效率。另外，前面针对在硅片表面进行制绒的方法所描述的特征和优点，也当然地适用该硅片，不再赘述。
在本发明的又一方面，本发明提供了一种太阳能电池。根据本发明的实施例，该太阳能电池包括受光面和背光面，其特征在于，所述受光面和背光面由权利要求20或21所述的硅片构成，其中，所述作为受光面的硅片表面的反射率低于作为背光面的硅片表面的反射率。由此，该太阳能电池的能量转化效率可以得到有效提高。另外，前面针对在硅片表面进行制绒的方法以及硅片所描述的特征和优点，也当然地适用该太阳能电池，不再赘述。
根据本发明的实施例的硅片表面制绒方法可以实现下列优点至少之一：
1、根据本发明的实施例的硅片表面制绒方法，可以进一步降低受光面的反射率，从25%降低到22%甚至更低，大大提升对短波光的吸收，提升太阳电池的短路电流；
2、根据本发明的实施例的硅片表面制绒方法，可以提升背光面的发射率，从25%提升到28%以上，增强了在正面入射的长波光在背面的内反射作用，提升了电池的长波响应，有利于短路电流的提升；
3、根据本发明的实施例的硅片表面制绒方法，可以实现通过差异化制绒带来的平坦背面，可以在后续的铝浆印刷及烧结时形成较为均匀的背面电场（BSF），有助于电池开路电压的提升；
4、根据本发明的实施例的硅片表面制绒方法，通过采用掩膜，降低了受光面的腐蚀量，从而更易实现大面积腐蚀的均匀性控制；以及
5、根据本发明的实施例的硅片表面制绒方法，可以进行多晶硅电池生产线PECVD工序产生的镀膜返工片的返工生产，从而避免了单独进行氮化硅膜的HF酸去除工序，节省成本和时间。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的对硅片表面进行制绒的方法的流程示意图；
图2是根据本发明一个实施例的形成有掩膜的硅片的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的对硅片表面进行制绒的设备示意图，在该图中，1表示制绒槽，2表示硅片，3表示传送带，4表示制绒液。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种对硅片表面进行制绒的方法。参考图1，根据本发明的实施例，对硅片表面进行制绒的方法可以包括以下步骤：
S100：在硅片的上表面和下表面之一形成掩膜，以便获得具有掩膜的硅片
在该步骤中，参考图2，通过在硅片的上表面和下表面之一形成掩膜200，由此，可以得到具有掩膜的硅片100。
发明人发现，由于所得到的硅片的一个表面上形成有掩膜，因而，在后续将硅片浸入制绒液中时，未形成掩膜的表面的硅会直接与制绒液发生反应，而形成有掩膜的表面则需要发生制绒液与掩膜发生反应，在掩膜被去除之后，制绒液才能够与该表面的硅发生反应。因而，上下两个表面的硅与制绒液发生反应的时间上存在差异，由此，在这两个表面上所得到的绒面的性质存在差异，例如上下两个表面的绒面在光折射率方面可以存在差异，从而可以有效地用于制备可用于太阳能电池的硅片，并且能够有效地提高太阳能电池的能量转换效率。
根据本发明的实施例，硅片的类型并不受特别限制。例如，可以为单晶硅，也可以为多晶硅，或者其他任何期望在其表面形成性能有差异的绒面的已知形式的硅晶体。根据本发明的一些示例，可以采用的硅片为多晶硅片。由此，利用根据本发明实施例的方法，可以在多晶硅片的上下两个表面形成性质存在差异的绒面，例如上下两个表面的绒面的光折射率不同，从而可以有效地将经过处理的硅片应用于太阳能电池。
根据本发明的实施例，掩膜的厚度不受特别限制。通过调节掩膜的厚度，可以控制后续将形成有掩膜的硅片浸入制绒液后，上下两个表面的硅与制绒液反应的时间差，从而可以控制上下两个表面所形成绒面的性质差异，例如可以控制上下两个表面所形成绒面的光折射率的差异。根据本发明的一个实施例，掩膜的厚度可以为20～90nm，优选80nm。由此，可以进一步有效地通过将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
根据本发明的实施例，掩膜的折射率也不受特别限制。例如根据本发明的一个实施例，掩膜的折射率为可以为1.9～2.2，优选2.05。由此，通过调节掩膜的折射率，可以改变制绒液对掩膜的腐蚀速率，进而控制后续将形成有掩膜的硅片浸入制绒液后，上下两个表面的硅与制绒液反应的时间差，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
根据本发明的实施例，掩膜的类型并不受特别限制。根据本发明的实施例，掩膜可以是单层膜、双层膜或多层膜，比如掩膜可以是氮化硅和氧化硅的叠层膜，根据本发明的一个实施例，掩膜可以由氮化硅和二氧化硅的至少一种形成的。由此，可以进一步有效地通过将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。这里所使用的表达方式“氮化硅和二氧化硅的至少一种形成”的含义应做广义理解，其即可以同时采用氮化硅和二氧化硅作为原料形成单层掩膜，也可以分别使用氮化硅和二氧化硅形成至少双层结构的掩膜，也可以仅使用氮化硅或者二氧化硅作为原料通过采用不同的形成方法或者条件在硅片表面形成至少双层结构的掩膜。
根据本发明的实施例，形成掩膜的方法并不受特别限制。根据本发明的一个实施例，可以通过选自PECVD（等离子体增强化学气相沉积法）、LPCVD（低压化学气相沉积法）、ALD（原子层沉积法）、PVD（物理气相沉积法）以及Sol-Gel(溶胶-凝胶法)的至少一种形成掩膜。其中，优选采用PECVD。由此，可以进一步提高制备掩膜的效率，进而可以进一步有效地通过将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。根据本发明的实施例，利用前述形成掩膜的方法的工艺参数，并不受特别限制。本领域技术人员可以根据需要来选择和设计所采用的工艺参数。例如，根据本发明的一个实施例，在采用PECVD方法制作硅片时，可以选择的工艺参数为：工艺温度为350～400℃，工艺压力为60～100Pa，工艺气体为硅烷700～1200sccm，氨气2500～3000sccm，沉积时间20～200s。由此，可以进一步提高制备掩膜的效率，掩膜的厚度可以达到20～90nm，进而可以进一步有效地通过将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
S200：将具有掩膜的硅片浸入制绒液中，保持预定的时间
在该步骤中，将步骤S100中所得到的形成有掩膜的硅片浸入制绒液中，根据本发明的实施例，制绒液与硅和掩膜均可以发生反应，因而，如前所述，未形成掩膜的表面的硅会直接与制绒液发生反应，而形成有掩膜的表面则首先发生制绒液与掩膜的反应，在掩膜被去除之后，制绒液才能够与该表面的硅发生反应。因此，上下两个表面的硅与制绒液发生反应的时间上存在差异。由此，在这两个表面上所得到的绒面的性质也存在差异，例如上下两个表面的绒面在光折射率方面可以存在差异，从而可以有效地用于制备可用于太阳能电池的硅片，并且能够有效地提高太阳能电池的能量转换效率。
根据本发明的实施例，制绒液的类型并不受特别限制，只要制绒液与硅和掩膜均能够发生反应即可。根据本发明的一些示例，所述制绒液为氢氟酸与硝酸的混合物。由此，可以有效地针对由多种材料形成的掩膜进行制绒处理，例如可以有效地针对形成有由氮化硅和二氧化硅的至少一种所形成的掩膜进行制绒处理。根据本发明的具体示例，优选地，所述氢氟酸与硝酸的体积比为1:3～6。根据本发明的具体示例，优选地，所述氢氟酸的浓度为49重量%。根据本发明的具体示例，优选地，所述硝酸的浓度为65重量%。根据本发明的具体示例，优选地，所述制绒液含有30～50体积份的氢氟酸、160～180体积份的硝酸，80～100体积份的水。由此，利用该制绒液可以进一步提高在硅片表面进行制绒的效率，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
利用制绒液对形成有掩膜的硅片进行制绒处理的条件并不受特别限制。根据本发明的一个实施例，制绒液的温度为3～5℃。由此，可以在该温度范围内进行制绒处理，可以进一步提高在硅片表面进行制绒的效率，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面。
根据本发明的实施例，将形成有掩膜的硅片浸入制绒液中的时间并不受特别限制。本领域技术人员可以根据需要，或者通过预先实验来确定所需要的预定时间。根据本发明的一些实施例，所述预定时间为70～110s。由此，利用该制绒液，可以进一步提高在硅片表面进行制绒的效率，从而形成折射率存在差异的上表面绒面和下表面绒面，并且所得到的硅片适于制作太阳能电池。
另外，根据本发明的实施例，利用制绒液进行制绒处理的手段并不受特别限制，可以借助任何已知的制绒设备来进行制绒处理，例如可以采用链式制绒设备。根据本发明的具体实施例，可以将制绒液设置于链式制绒设备中，其中，链式制绒设备包括传送带，传送带可以用于携带所述硅片通过制绒液。由此，可以简单地通过控制传送带的速度，来调节硅片浸入制绒液的时间，从而可以有效地调节所得到的形成有绒面的硅片的性质。根据本发明的一个实施例，所述传送带的速度可以为0.8～1.2m/min。进而，可以实现自动化实施制绒工艺，提高对硅片表面进行制绒的效率，降低所得到产品的成本。另外，硅片在传送带上的设置方式并不受特别限制。根据本发明的实施例，可以将形成有掩膜的一面朝向下方设置在传送带上。
具体地，参考图3，根据本发明的实施例，制绒液4存放于链式制绒槽1中，由此，硅片2的制绒过程可以在链式制绒槽1中进行。硅片2放置在传送带3上，由此，传送带3能够将携带硅片2在预定时间内通过制绒液4，进行链式制绒。通过采用链式制绒，可以使得酸腐蚀产生的热量会较快的通过液面散失掉，避免了因为反应热量囤积造成的反应速率难以控制的问题，应用前景更广泛。
在经过上述处理后，可以得到双面均具有绒面并且绒面性质存在差异的硅片，例如硅片的上下表面的光折射率存在差异。例如，根据本发明的具体示例，所得到硅片的上表面和下表面之一的反射率为至少28%，所述上表面和下表面的另一个的反射率为至多22%。在得到该硅片之后，还可以通过对硅片进行后处理，以便可以将经过处理的硅片直接应用于深加工，例如用于制作太阳能电池。根据本发明的一个实施例，可以对经过制绒处理的硅片依次进行水洗、碱洗、酸洗、水洗和风干处理。由此，所得到的硅片可以直接用于制作太阳能电池。关于这些后处理的具体条件，本领域技术人员可以采用硅片制绒处理领域中的任何已知方法和设备，在此不再赘述。
根据本发明的又一方面，本发明提出了一种硅片。根据本发明的实施例，该硅片是通过前面所述的方法获得的。根据本发明的具体示例，所述硅片的上表面和下表面之一的反射率为至少28%，所述上表面和下表面的另一个的反射率为至多22%。由此，可以有效地将该硅片用于制备太阳能电池，并且可以有效地提高太阳能电池的能量转换效率。另外，前面针对在硅片表面进行制绒的方法所描述的特征和优点，也当然地适用该硅片，不再赘述。
在本发明的又一方面，本发明提供了一种太阳能电池。根据本发明的实施例，该太阳能电池包括受光面和背光面，受光面和背光面由以上实施例所述的硅片构成，其中，作为受光面的硅片表面的反射率低于作为背光面的硅片表面的反射率。由此，太阳能电池的能量转化效率可以得到有效提高。另外，前面针对在硅片表面进行制绒的方法以及硅片所描述的特征和优点，也当然地适用该太阳能电池，不再赘述。关于太阳能电池的其他部件，可以采用任何太阳能电池领域中任何已知的部件，在此不再赘述。
下面通过具体的实施例，对本发明进行说明，需要说明的是这些实施例仅仅是为了说明目的，而不能以任何方式解释成对本发明的限制。另外，在下列实施例中如果没有特别说明，则所采用的设备和材料均为市售可得的。
实施例1
1.1在硅片表面形成氮化硅掩膜
利用PECVD设备，在待制绒的硅片的一面沉积一层氮化硅薄膜，该氮化硅能够阻挡制绒液（见后1.2）中HNO3对硅基体的氧化作用，同时制绒液（见后1.2）中的HF能够将该氮化硅层清除。
PECVD的工艺参数为：温度350～400℃，压力60～100Pa，硅烷700～1200sccm，氨气2500～3000sccm，沉积时间20～200s。
制得硅片掩膜的厚度为20～90nm，折射率为1.9～2.2。
1.2配制制绒液
按照下表所列出的比例，将氢氟酸（HF）、硝酸（HNO3）和水混合均匀，得到300升制绒液：
| 成分 | 体积 |
| 氢氟酸（浓度为49重量%） | 30～50升 |
| 硝酸（浓度为65重量%。） | 160～180升 |
| 去离子水 | 补足至300升 |
1.3制绒处理
参考图3，将1.2部分中所制备的制绒液加入到链式制绒槽中。将1.1部分中所制备的形成有掩膜的硅片设置在传送带上，并按照形成有氮化硅掩膜的一面朝向的方式，浸入到链式制绒槽中的制绒液液面以下。将传送带的带速设定在0.8～1.2m/min，制绒液的温度控制在3-5℃。启动传送带，将硅片传送通过制绒液。
在整个传输过程中，制绒液一直在与未形成氮化硅掩膜的上表面的硅反应，总反应时间在70～110s之间，最终可以实现上表面28%以上的反射率，总反应式如下：
3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O
由于下表面形成有氮化硅掩膜，因而，在硅片从开始浸入槽体的制绒液中，一直到行进至槽体的1/3～1/2处时，酸液中的HF酸会先与氮化硅反应，反应式如下：
Si3N4+4HF+9H2O=3H2SiO3+4NH4F
在该反应过程中，利用循环泵对制绒液进行搅拌均匀，以便将所产生的微量H2SiO3清除掉，并且由于硅片是在运动中的，因而，所生成的H2SiO3并不会影响反应的进一步发生。当氮化硅被清洗干净后，裸露出的硅基体会与制绒液反应，形成绒面，此部分反应集中在槽体的后1/2～2/3段。由于下表面的硅基体与制绒液的反应时间比上表面的硅基体要短，最终形成的下表面发射率可以达到22%甚至更低。
1.4硅片的后续处理
将经过1.3部分处理的硅片依次进行水洗、碱洗（NaOH或KOH）、酸洗（采用HCl和HF）、水洗和风干处理，得到形成有双面绒面的硅片成品。
1.5制备太阳能电池
将1.4部分中所得到的硅片成品中，反射率低的表面作为受光面，另一面作为背光面，制备太阳能电池。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些均落在本发明的权利保护范围。
Claims (22)
1.一种对硅片表面进行制绒的方法，其特征在于，包括：
在所述硅片的上表面和下表面之一形成掩膜，以便获得具有掩膜的硅片；以及
将所述具有掩膜的硅片浸入制绒液中，保持预定的时间，
其中，
所述制绒液与硅和掩膜均可以发生反应，以便在所述硅片的上表面和下表面均形成绒面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅片为多晶硅片。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩膜的厚度为20～90nm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩膜的厚度为80nm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩膜的折射率为1.9～2.2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩膜的折射率为2.05。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩膜是由氮化硅和二氧化硅的至少一种形成的。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩膜是通过选自PECVD、LPCVD、ALD、PVD以及溶胶-凝胶法中的至少一种形成的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述PECVD的工艺参数为：
温度350～400℃，压力60～100Pa，硅烷700～1200sccm，氨气2500～3000sccm，沉积时间20～200s。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制绒液为氢氟酸与硝酸的混合物。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸与硝酸的体积比为1:3～1：6。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸的浓度为49重量%。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述硝酸的浓度为65重量%。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述制绒液含有30～50体积份的氢氟酸、160～180体积份的硝酸，80～100体积份的水。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制绒液的温度为3～5℃。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定时间为70～110s。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述制绒液设置于链式制绒设备中，
其中，
所述链式制绒设备包括传送带，
所述传送带用于携带所述硅片通过所述制绒液。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述传送带的速度为0.8～1.2m/min。
19.根据权利要求1所述的方法，进一步包括对经过制绒处理的硅片依次进行水洗、碱洗、酸洗、水洗和风干处理。
20.一种硅片，其特征在于，所述硅片为通过权利要求1～19任一项所述的方法获得的。
21.根据权利要求20所述的硅片，其特征在于，所述硅片的上表面和下表面之一的反射率为至少28%，所述上表面和下表面的另一个的反射率为至多22%。
22.一种太阳能电池，包括受光面和背光面，其特征在于，所述受光面和背光面由权利要求20或21所述的硅片构成，其中，所述作为受光面的硅片表面的反射率低于所述作为背光面的硅片表面的反射率。
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