单晶硅太阳电池表面绒面制备和其性质研究.pdf

第卷第期化工技术与开发、,. .
年月.
单晶硅太阳电池表面绒面制备及其性质研究
吴江宏,胡社军,,一,王忆,范东华,李昌明
.五邑大学机电系,广东江门;.五邑大学数理系,广东江门;
.华南师范大学物理与电信工程学院,广东广州
摘要:单晶硅太阳能电池的表面织构化所形成的陷光效应,可以增强对光的吸收,提高电池的转化效率。本文研究了
制绒液主要成分含量、制绒温度以及时间对绒面织构形成的影响。采用扫描电镜分析了试样的表面形貌,分光光度法研究了
试样的反射率。通过分析确定了单晶硅太阳电池表面织构化的最佳工艺参数为.%的、.%的·和
.%的,反应温度为,反应时间为,在此工艺参数下所制得的硅片样品绒面平均反射率为.%。
关键词:单晶硅;太阳能电池;织构化
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:—.·
目前太阳能电池主要是单晶硅太阳电池和多反应温度、腐蚀时间等因素对太阳电池表面织构的
晶硅太阳能电池。单晶硅太阳电池与多晶硅太阳电影响,为工业化提供参考依据。
池一直保持在%以上的市场占有率,牢牢统治着实验
整个太阳电池市场。与多晶硅太阳电池相比,单晶
硅太阳电池可有效地在表面制作陷光结构,从而大. 实验原理
大减少太阳光在硅片表面的反射损失【。在较高的温度下,碱性溶液与晶体硅发生如下
在太阳电池表面形成绒面结构不仅可以降低的腐蚀反应:
表面的反射率,而且还可以在电池的内部形成光陷
阱,从而显著地提高太阳电池的转换效率。对于单晶
硅太阳电池,主要利用择优腐蚀原理,在硅片的表面总的反应方程式为:
形成金字塔结构而达到此目的。目前,国内外有许
多小组从事单晶硅表面织构化研究,分别采用硅晶体中晶向不同的硅原子排列间距有异,因
、、、、此碱溶液对各晶向的腐蚀速度也不相同,各向异性
等溶液进行单晶硅表面织构的制备【】。目前碱溶腐蚀速率除了由晶向决定外,还和腐蚀液类型、温
液制绒存在的问题是如何提高绒面的一致性、均匀度、配比等有关。按照定律,腐蚀速率
性,以及反应的可重复性等。. 盯,从实验中可确定各种腐蚀剂的
为了获得良好的绒面反射率和实验的可重复激活能和预指数因子。对于不同的腐蚀剂,
性,及对金字塔结构的形成机理和影响因素有更为和不同;对同一腐蚀剂,也会随配比的
透彻的理解,本文选择作为反应物、硅酸钠不同而改变。
和异丙醇作为添加剂,通过实验对单晶硅表面织构. 实验过程
化技术进行优化,深入地研究了溶液各成分浓度、采用国产的型晶向的直拉单晶硅片,电
基金资助:国家自然科学基金
作者简介:吴江宏.,男,汉族,陕西西安人,硕士研究生,主要从事新型能源与环境材料研究
通讯作者:胡社军
收稿日期:..
化工技术与开发第卷
阻率为.~·,样品尺寸为,双面
都经过化学抛光。首先将硅片试样放人异丙醇溶液
中进行超声清洗,去除表面油渍和玷污,然后在
下,质量分数%的水溶液中进行腐蚀,以去
除表面机械损伤层,样品干燥待用。制绒体系以
、·和按不同比例配制,在不
同的反应温度和反应时间下,将样品放人腐蚀液进
行腐蚀,实验中用恒温水浴锅...型控制温
度,精度控制在±.,且腐蚀是在密闭体系中进
行的。值得注意的是在腐蚀的过程中无需搅拌,