CN107768456A - 一种降低硅片反射率的制绒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低硅片反射率的制绒方法，该方法包括以下步骤：将硅片进入清洗液中处理，再用去离子水清洗2‑4次，烘干备用；将清洁后的硅片置于靶台上，在真空环境，氮气保护下，将氮化硅溅射至硅片上，形成掺杂氮化硅的硅片；将掺杂氮化硅的硅片浸于高分子亲水化合物中25‑30h后得亲水性掺杂氮化硅的硅片；将经前一步处理的亲水性掺杂氮化硅的硅片置于芦丁乙醇溶液中浸泡20‑30h，烘干后去离子水冲洗4‑6次，即可。本发明方法对硅片植绒处理不受单晶硅片、多晶硅片种类的限制，且简单易行，成本低廉，操作简单，通过覆盖氮化硅层，以及在氮化硅表面上植入亲水性化合物，彼此间通过氢键形成一个网络，提高硅片表面的耐磨性。
Description
技术领域
本发明属于多晶硅太阳能电池制造领域，具体涉及一种降低硅片反射率的制绒方法。
背景技术
随着工业化经济的快速发展，生态环境的恶化，传统不可再生能源如煤、石油、天然气等面临着日益衰竭的危机，寻找新型可再生能源迫在眉睫。其中太阳能因其取之不尽、用之不竭成为替代传统石化能源的新型能源。太阳能光伏发电是利用光能转化为电能，光伏组件具有绿色环保、使用寿命长、成本低、高效便利等特点，成为世界普遍关注的焦点并成为重点发展的新兴产业。
降低反射率使硅片尽可能多地吸收太阳光，增强太阳能电池转换效率的有效途径。目前目前针对晶硅绒面结构的制备主要有机械开槽法、反应离子蚀刻法（RIE）和化学蚀刻法三种，机械开槽和反应离子蚀刻不适合大面积商业化生产。
CN102157628B公开了一种制造硅片绒面的方法，该方法包括如下步骤如下:(1)利用水膜方式或者印刷方式在硅片上形成含有聚苯乙烯微粒的掩膜层:(2)利用等离子刻蚀方法对已有掩膜层的硅片进行刻蚀,形成特定的减反结构;(3)去除硅片表面剩余的掩膜层物质。本方法为非化学方法,它杜绝了酸碱类化学物质的大量使用,保护了生态环境。虽然本发明不受单晶、多晶限制,单晶硅和多晶硅都可利用本方法制造绒面,从而降低反射率,使硅片尽可能多地吸收太阳光,但该工艺复杂，成本高，不适合产业化。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种降低硅片反射率的制绒方法，该方法成本低，工艺简单，适合产业化，且所得硅片太阳能转化率高。
为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种降低硅片反射率的制绒方法，包括以下步骤：
步骤1，将硅片进入清洗液中处理，再用去离子水清洗2-4次，烘干备用；
步骤2，将清洁后的硅片置于靶台上，在真空环境，氮气保护下，将氮化硅溅射至硅片上，形成掺杂氮化硅的硅片；
步骤3，将掺杂氮化硅的硅片浸于高分子亲水化合物中25-30h后得亲水性掺杂氮化硅的硅片；
步骤4，将经步骤3处理的亲水性掺杂氮化硅的硅片置于芦丁乙醇溶液中浸泡20-30h，烘干后去离子水冲洗4-6次，即可；
所述高分子亲水化合物包括聚丙烯醇、泡沫铜、十二烷基硫酸钠和去离子水，聚丙烯醇、泡沫铜、十二烷基硫酸钠和去离子水的重量比为30-55:12-35:2-8:24-43，含固量比为3-5wt.%。
优选地，步骤1中所述清洗液由酸剂、玻璃粉和去离子水按体积比为12-35：2-9：8-13。
进一步优选地，所述酸剂为氢氟酸、盐酸或硝酸中一种。
优选地，步骤2中掺杂的氮化硅层厚度为12-20μm。
优选地，步骤4中芦丁乙醇溶液的摩尔浓度为1-3M。
与现有技术相比，本发明一种降低硅片反射率的制绒方法对硅片植绒处理不受单晶硅片、多晶硅片种类的限制，且简单易行，成本低廉，操作简单，依次通过覆盖氮化硅层，以及在氮化硅表面上植入亲水性化合物，彼此间通过氢键形成一个网络，提高了硅片表面的耐磨性，另外，用氮化硅掺杂在硅片表面，有效降低硅-铜相互扩散，延长了电极的使用寿命。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
一种降低硅片反射率的制绒方法，包括以下步骤：
步骤1，将硅片进入清洗液中处理，再用去离子水清洗2-4次，烘干备用；
步骤2，将清洁后的硅片置于靶台上，在真空环境，氮气保护下，将氮化硅溅射至硅片上，形成掺杂氮化硅的硅片；
步骤3，将掺杂氮化硅的硅片浸于高分子亲水化合物中25-30h后得亲水性掺杂氮化硅的硅片；
步骤4，将经步骤3处理的亲水性掺杂氮化硅的硅片置于芦丁乙醇溶液中浸泡20-30h，烘干后去离子水冲洗4-6次，即可；
所述高分子亲水化合物包括聚丙烯醇、泡沫铜、十二烷基硫酸钠和去离子水，聚丙烯醇、泡沫铜、十二烷基硫酸钠和去离子水的重量比为30:12:2:24，含固量比为3wt.%。
其中，步骤1中所述清洗液由氢氟酸、玻璃粉和去离子水按体积比为12：2：8。
步骤2中掺杂的氮化硅层厚度为12-20μm。
步骤4中芦丁乙醇溶液的摩尔浓度为1M。
实施例2
一种降低硅片反射率的制绒方法，包括以下步骤：
步骤1，将硅片进入清洗液中处理，再用去离子水清洗2-4次，烘干备用；
步骤2，将清洁后的硅片置于靶台上，在真空环境，氮气保护下，将氮化硅溅射至硅片上，形成掺杂氮化硅的硅片；
步骤3，将掺杂氮化硅的硅片浸于高分子亲水化合物中25-30h后得亲水性掺杂氮化硅的硅片；
步骤4，将经步骤3处理的亲水性掺杂氮化硅的硅片置于芦丁乙醇溶液中浸泡20-30h，烘干后去离子水冲洗4-6次，即可；
所述高分子亲水化合物包括聚丙烯醇、泡沫铜、十二烷基硫酸钠和去离子水，聚丙烯醇、泡沫铜、十二烷基硫酸钠和去离子水的重量比为45:18:6:38，含固量比为4wt.%。
步骤1中所述清洗液由盐酸、玻璃粉和去离子水按体积比为28：7：10。
步骤2中掺杂的氮化硅层厚度为18μm。
步骤4中芦丁乙醇溶液的摩尔浓度为2M。
实施例3
一种降低硅片反射率的制绒方法，包括以下步骤：
步骤1，将硅片进入清洗液中处理，再用去离子水清洗2-4次，烘干备用；
步骤2，将清洁后的硅片置于靶台上，在真空环境，氮气保护下，将氮化硅溅射至硅片上，形成掺杂氮化硅的硅片；
步骤3，将掺杂氮化硅的硅片浸于高分子亲水化合物中25-30h后得亲水性掺杂氮化硅的硅片；
步骤4，将经步骤3处理的亲水性掺杂氮化硅的硅片置于芦丁乙醇溶液中浸泡20-30h，烘干后去离子水冲洗4-6次，即可；
所述高分子亲水化合物包括聚丙烯醇、泡沫铜、十二烷基硫酸钠和去离子水，聚丙烯醇、泡沫铜、十二烷基硫酸钠和去离子水的重量比为55:35:8:43，含固量比为5wt.%。
步骤1中所述清洗液由硝酸、玻璃粉和去离子水按体积比为35：9：13。
步骤2中掺杂的氮化硅层厚度为20μm。
步骤4中芦丁乙醇溶液的摩尔浓度为3M。
对比例1
除不含步骤3以外，其余同实施例2。
对实施例1-3和对比例1的方法处理得到硅片以及用硅片制备的电池片进行性能测试，所得数据如下表所示。
从上述结果中可以看出，本发明降低硅片反射率的金属催化制绒方法，操作简单，有效降低了硅片的反射率，提高了光能转化率，另外，氮化硅的掺杂有效减少了硅-铜扩散，延长了由此硅片制成的电阻的使用寿命。
另外，本发明不限于上述实施方式，只要在不超出本发明的范围内，可以采取各种方式实施本发明。
Claims (5)
1.一种降低硅片反射率的制绒方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将硅片进入清洗液中处理，再用去离子水清洗2-4次，烘干备用；
步骤2，将清洁后的硅片置于靶台上，在真空环境，氮气保护下，将氮化硅溅射至硅片上，形成掺杂氮化硅的硅片；
步骤3，将掺杂氮化硅的硅片浸于高分子亲水化合物中25-30h后得亲水性掺杂氮化硅的硅片；
步骤4，将经步骤3处理的亲水性掺杂氮化硅的硅片置于芦丁乙醇溶液中浸泡20-30h，烘干后去离子水冲洗4-6次，即可。
2.根据权利要求1所述的一种降低硅片反射率的制绒方法，其特征在于，步骤1中所述清洗液由酸剂、玻璃粉和去离子水按体积比为12-35：2-9：8-13。
3.根据权利要求2所述的一种降低硅片反射率的制绒方法，其特征在于，所述酸剂为氢氟酸、盐酸或硝酸中一种。
4.根据权利要求1所述的一种降低硅片反射率的制绒方法，其特征在于，步骤2中掺杂的氮化硅层厚度为12-20μm。
5.根据权利要求1所述的一种降低硅片反射率的制绒方法，其特征在于，步骤4中芦丁乙醇溶液的摩尔浓度为1-3M。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180306 |