CN106711247B - 一种硅片表面的绒面的制造装置、制造方法及绒面太阳能电池 - Google Patents
一种硅片表面的绒面的制造装置、制造方法及绒面太阳能电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106711247B CN106711247B CN201611076423.7A CN201611076423A CN106711247B CN 106711247 B CN106711247 B CN 106711247B CN 201611076423 A CN201611076423 A CN 201611076423A CN 106711247 B CN106711247 B CN 106711247B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon chip
- electrode
- matte
- tool
- chip surface
- 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.)
- Active
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 70
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 70
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 3
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公布了一种硅片表面的绒面的制造装置,硅片表面的绒面的制造方法及绒面太阳能电池。本发明通过电火花加工的方式,由多根电极丝从硅片表面滑过,通过瞬间放电,在硅片表面形成均匀的绒面,生产方法简单,可以满足大工业化生产的需要。通过增加电极丝数量或移动速度的方式,可以快速在硅片表面制造出理想的绒面结构,大幅提高了制绒环节的生产效率。本发明的电极丝从硅片表面快速滑动,相较于其它方法可以大幅减少硅片表面可能产生的金属残留,更有利于电池环节的生产和提高电池的效率,且生产过程不产生有害废弃物,生产各环节非常环保。本发明的绒面太阳能电池具有均匀的绒面结构,对太阳光反射效率低。
Description
技术领域
本发明属于硅片加工技术领域,特别是涉及一种硅片表面的绒面的制造装置、制造方法及绒面太阳能电池。
背景技术
太阳能电池是一种利用半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,具有许多显著优势,如无污 染,能源随处可得,使用寿命长等优点。作为一种可以高效地将光能转化为电能的清洁、无 污染的可再生资源,太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、农业、通信、家用 电器、电力等部门。
太阳能电池经过多年的发展,在我国已取得了长足的发展,但太阳能电池生产成本高,太阳能吸收率低限制了太阳能电 池的进一步普及。因此对于如何降低生产成本,提高效率,仍是目前太阳能电池 研究的主要目标。均匀的表面绒面结构可增加光的吸收面积,使入射光在表面进行多次反射,降低光的反射率,从而大大提高太阳能吸收效率,是提高电池光电转换效率的有效途径。因此利用合理的方法制得硅片表面均匀的绒面结构还可以有效的降低生产成本,满足现有对太阳能电池的需求。
现有的硅片表面制绒方法有化学腐蚀、机械刻槽、离子刻蚀等。机械刻槽技术,工艺简单,但效率低,所制造出的绒面不均匀,且易对硅片造成损伤。离子刻蚀, 工艺复杂,制作时间长,设备复杂昂贵,不适合于工业化生产。化学腐蚀,是目前制造太阳能电池硅片绒面最普遍的一种方法,生产效率高,但对太阳光减反射效率低,且产生过程产生大量的废水和废渣,对环境污染大,成本也较高。
发明内容
本发明目的在于针对现有绒面硅片加工的缺陷,提供一种制备过程简单、易于实现大工业化生产, 能够大幅度提高制绒效率,并能得到均匀的绒面结构的硅片表面的绒面的制造装置、制造方法及绒面太阳能电池。
本发明为实现上述目的,采用如下技术方案:
一种硅片表面的绒面的制造装置,其特征在于:其包括承载硅片的工件电极和位于所述工件电极上方的工具电极,所述工具电极和工件电极连接脉冲电源的导电板;所述工具电极表面上设置有一根或多根电极丝;所述工具电极和工件电极由驱动装置驱动使得所述工具电极和工件电极的表面相对移动。
一种形式:所述工具电极为平板电极,所述平板电极上设置有电极丝阵列。
所述电极丝阵列垂直于工件电极表面。
另一种形式:所述工具电极为导电辊,所述导电辊表面径向设置有电极丝阵列。
所述驱动装置还用于驱动所述工件电极上下移动,调整所述工具电极和工件电极之间的距离。
一种采用上述硅片表面的绒面的制造装置的硅片表面的绒面的制造方法,其特征在于包括下述步骤:
(1)准备硅片,清洗硅片表面;
(2)将硅片固定在所述工件电极上;
(3)将工具电极和工件电极连接脉冲电源的两极,脉冲电源向工具电极和工件电极提供脉冲电压;
(4)驱动装置驱动工具电极和工件电极使得所述工具电极和工件电极的表面相对移动,电极丝在硅片表面快速滑过,形成电火花加工过程,在硅片表面制得均匀的绒面结构;
(5)将步骤(4)中获得的绒面结构的硅片进行清洗、烘干。
其进一步特征在于:所述硅片为单晶硅片、多晶硅片、类单晶硅片或直接硅片。
步骤(4)中所述工具电极和工件电极之间的相对移动为水平方向上的移动。
进一步的:所述步骤(4)中所述工具电极和工件电极之间的相对移动为工具电极水平移动,或工件电极水平移动,或工具电极和工件电极同时水平移动。
一种采用上述硅片表面的绒面的制造方法制得的绒面太阳能电池。
发明具有以下优点:
1、本发明通过电火花加工的方式,由多根电极丝从硅片表面滑过,通过瞬间放电,在硅片表面形成均匀的绒面,生产方法简单,可以满足大工业化生产的需要。
2、本发明通过增加电极丝数量或移动速度的方式,可以快速在硅片表面制造出理想的绒面结构,大幅提高了制绒环节的生产效率。
3、本发明的电极丝从硅片表面快速滑动,相较于其它方法可以大幅减少硅片表面可能产生的金属残留,更有利于电池环节的生产和提高电池的效率。
4、本发明生产过程不产生有害废弃物,生产各环节非常环保。
5、本发明的绒面太阳能电池具有均匀的绒面结构,对太阳光反射效率低。
附图说明
图 1 为本发明一种形式的硅片表面的绒面的制造装置示意图。
图 2 为本发明另一种形式的硅片表面的绒面的制造装置示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种形式的硅片表面的绒面的制造装置,包括承载硅片的工件电极和位于工件电极上方的工具电极,工具电极和工件电极连接脉冲电源的导电板;工具电极为平板电极,平板电极上设置有电极丝阵列。电极丝阵列垂直于工件电极表面。工具电极和工件电极由驱动装置驱动使得工具电极和工件电极的表面相对移动。驱动装置还用于驱动工件电极上下移动,调整工具电极和工件电极之间的距离。
如图2所示,另一种形式的硅片表面的绒面的制造装置,包括承载硅片的工件电极和位于工件电极上方的工具电极,工具电极和工件电极连接脉冲电源的导电板;工具电极为导电辊,导电辊表面径向设置有电极丝阵列。工作时导电辊转动,使得导电辊表面的电极丝循环与工件电极上的硅片产生电火花。工具电极和工件电极由驱动装置驱动使得工具电极和工件电极的表面相对移动。所述驱动装置还用于驱动所述工件电极上下移动,调整所述工具电极和工件电极之间的距离。
一种采用上述硅片表面的绒面的制造装置的硅片表面的绒面的制造方法,包括下述步骤:
(1)准备硅片,清洗硅片表面;所述硅片可以为单晶硅片、多晶硅片、类单晶硅片或直接硅片。
(2)将硅片固定在所述工件电极上。
(3)将工具电极和工件电极连接脉冲电源的两极,脉冲电源向工具电极和工件电极提供脉冲电压。
(4)驱动装置驱动工具电极和工件电极使得所述工具电极和工件电极的表面相对移动,电极丝在硅片表面快速滑过,形成电火花加工过程,在硅片表面制得均匀的绒面结构。工具电极和工件电极之间的相对移动可以为工具电极水平移动,也可以是工件电极水平移动,或工具电极和工件电极同时水平移动。
(5)将步骤(4)中获得的绒面结构的硅片进行清洗、烘干。
一种采用上述硅片表面的绒面的制造方法制得的绒面太阳能电池。该绒面太阳能电池具有均匀的绒面结构,对太阳光反射效率低。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (7)
1.一种硅片表面的绒面的制造装置,其特征在于:其包括承载硅片的工件电极和位于所述工件电极上方的工具电极,所述工具电极和工件电极连接脉冲电源的导电板;所述工具电极表面上设置有一根或多根电极丝;所述工具电极和工件电极由驱动装置驱动使得所述工具电极和工件电极的表面相对移动;
所述工具电极为导电辊,所述导电辊表面径向设置有电极丝阵列。
2.如权利要求1所述的硅片表面的绒面的制造装置,其特征在于:所述驱动装置还用于驱动所述工件电极上下移动,调整所述工具电极和工件电极之间的距离。
3.一种采用权利要求1-2任一项所述硅片表面的绒面的制造装置的硅片表面的绒面的制造方法,其特征在于包括下述步骤:
(1)准备硅片,清洗硅片表面;
(2)将硅片固定在所述工件电极上;
(3)将工具电极和工件电极连接脉冲电源的两极,脉冲电源向工具电极和工件电极提供脉冲电压;
(4)驱动装置驱动工具电极和工件电极使得所述工具电极和工件电极的表面相对移动,电极丝在硅片表面快速滑过,形成电火花加工过程,在硅片表面制得均匀的绒面结构;
(5)将步骤(4)中获得的绒面结构的硅片进行清洗、烘干。
4.如权利要求3所述的硅片表面的绒面的制造方法,其特征在于:所述硅片为单晶硅片、多晶硅片、类单晶硅片或直接硅片。
5.如权利要求3或4所述的硅片表面的绒面的制造方法,其特征在于:步骤(4)中所述工具电极和工件电极之间的相对移动为水平方向上的移动。
6.如权利要求5所述的硅片表面的绒面的制造方法,其特征在于:所述步骤(4)中所述工具电极和工件电极之间的相对移动为工具电极水平移动,或工件电极水平移动,或工具电极和工件电极同时水平移动。
7.一种采用权利要求3-6硅片表面的绒面的制造方法制得的绒面太阳能电池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611076423.7A CN106711247B (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 一种硅片表面的绒面的制造装置、制造方法及绒面太阳能电池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611076423.7A CN106711247B (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 一种硅片表面的绒面的制造装置、制造方法及绒面太阳能电池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106711247A CN106711247A (zh) | 2017-05-24 |
CN106711247B true CN106711247B (zh) | 2018-05-04 |
Family
ID=58934339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611076423.7A Active CN106711247B (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 一种硅片表面的绒面的制造装置、制造方法及绒面太阳能电池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106711247B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110275097B (zh) * | 2019-06-25 | 2020-09-22 | 清华大学 | 纳米级间隙电火花放电测试系统及方法 |
CN113851558B (zh) * | 2021-09-18 | 2024-03-01 | 江苏龙恒新能源有限公司 | 低表面反射率电池制绒装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102509749A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-20 | 华南理工大学 | 一种多晶硅太阳电池绒面的制造方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110078638A (ko) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | 현대중공업 주식회사 | 수소 플라즈마를 이용한 태양전지의 표면처리 방법 |
CN101797713B (zh) * | 2010-04-08 | 2011-11-16 | 南京航空航天大学 | 硅片的磨削/电解复合多线切割加工方法 |
CN206742251U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-12-12 | 无锡中硅新材料股份有限公司 | 一种硅片表面的绒面的制造装置 |
-
2016
- 2016-11-30 CN CN201611076423.7A patent/CN106711247B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102509749A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-20 | 华南理工大学 | 一种多晶硅太阳电池绒面的制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106711247A (zh) | 2017-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101404296B (zh) | 一种改进型太阳电池前电极及其制作方法 | |
CN210431340U (zh) | 一种光伏电站太阳能自动除尘发电板 | |
CN106711247B (zh) | 一种硅片表面的绒面的制造装置、制造方法及绒面太阳能电池 | |
CN206742251U (zh) | 一种硅片表面的绒面的制造装置 | |
CN104701417B (zh) | 一种用于背接触太阳能电池的印刷方法 | |
CN204927300U (zh) | 一种perc太阳能电池 | |
CN102354716A (zh) | 一种激光打孔后硅片的处理方法 | |
CN103997288A (zh) | 一种聚光太阳能电池片 | |
CN103073194A (zh) | 一种ZnO纳米柱和ZnO纳米片层复合结构材料的制备方法 | |
CN110761497B (zh) | 自采集能量复合发电储能型生态可控旋转房屋顶 | |
CN204315613U (zh) | 一种叠层太阳能电池 | |
CN203840238U (zh) | 一种太阳能真空管空晒发电装置及空晒发电模组 | |
CN202957260U (zh) | 一种光利用度高的太阳能单晶电池片 | |
CN202049973U (zh) | 一种选择性发射极晶体硅太阳电池 | |
CN102509749B (zh) | 一种多晶硅太阳电池绒面的制造方法 | |
CN206022385U (zh) | 一种光伏发电使用的高效太阳能板 | |
CN204465450U (zh) | 一种太阳能电池板控制系统 | |
CN103855230A (zh) | 一种n型背发射极太阳电池的制备方法 | |
CN203895473U (zh) | 一种聚光太阳能电池芯片 | |
CN103196533A (zh) | 具有薄膜太阳能电池的体重计 | |
CN103075329B (zh) | 一种光伏水泵控制系统 | |
CN203642311U (zh) | 分布式风光电互补型电采暖系统 | |
CN104409638A (zh) | 太阳能电池阴极阳极界面修饰层膜材及其制备方法 | |
CN202285238U (zh) | 太阳能电池 | |
CN203277398U (zh) | 一种光伏电池片正电极网板栅线结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 6 / F, No.8, Huilu Dongyuan, Liangxi District, Wuxi City, Jiangsu Province, 214000 Patentee after: SINO-SI ADVANCED MATERIAL WUXI Co.,Ltd. Address before: 214000 Jiangsu province Wuxi Xixing new Wu District Road No. 3 Patentee before: SINO-SI ADVANCED MATERIAL WUXI Co.,Ltd. |
|
CP02 | Change in the address of a patent holder |