一种单晶硅和多晶硅表面正金字塔湿法制绒方法技术

本发明专利技术公开了一种单晶硅和多晶硅表面正金字塔湿法制绒方法，包括以下步骤：将表面清洁的晶体硅片放入含有焦亚硫酸钾和氢氟酸混合溶液的容器中；在80℃下反应120

【技术实现步骤摘要】
一种单晶硅和多晶硅表面正金字塔湿法制绒方法


[0001]本专利技术涉及新材料与光伏
，尤其涉及一种单晶硅和多晶硅表面正金字塔湿法制绒方法。

技术介绍

[0002]硅表面的处理与结构制备在光伏产业中具有重要的地位，目前光伏产业降低度电成本的诉求越来越强烈，光伏技术出现新的整合趋势。在晶体硅上腐蚀出正金字塔阵列或倒金字塔阵列对光太阳能电池的光电转换效率影响很大。
[0003]经检索，申请号CN201310562781.9的中国专利，公开了一种单晶硅太阳能电池表面制绒处理方法，该方法制作的单晶硅片太阳能电池光电转换效率较高，稳定性好，用于光伏发电，是较好的选择。其对单晶硅正金字塔阵列制备采用无机碱溶液或有机碱溶液制备。
[0004]申请号，ZL200410017032.9的中国专利，公开了用于硅腐蚀的四甲基氢氧化铵腐蚀液及制备方法，对单晶硅正金字塔阵列制备采用的是四甲基氢氧化铵腐蚀液制备。
[0005]常规的多晶硅无法制备正金字塔结构，只能通过酸性氢氟酸溶液制备多孔结构。从现有的硅电池表面制绒技术看，利用酸性的氢氟酸溶液无法在硅表面腐蚀出正金字塔阵列。而目前常见的碱溶液腐蚀正金字塔结构的方法无法有效的控制硅片表面正金字塔结构的尺寸大小，而当前产业链中不同结构的太阳能电池需要制备出不同尺寸的正金字塔结构来满足不同的钝化工艺和诸如PERC技术,TopCon技术或HJT技术等对于硅表面微观结构的需求。所以目前太阳能电池工业产线中需要一种可以调控地制备不同尺寸大小的正金字塔结构的方法。
专利技术内容
[0006]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种单晶硅和多晶硅表面正金字塔湿法制绒方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种单晶硅和多晶硅表面正金字塔湿法制绒方法，所述方法包括以下步骤：
[0009]将表面清洁的晶体硅片放入含有焦亚硫酸钾和氢氟酸混合溶液的容器中；
[0010]在80℃下反应120
‑
140分钟即可在硅片表面腐蚀出大面积微纳米正金字塔绒面；
[0011]将腐蚀后的硅片放入去离子水溶液里面浸泡去掉表面残存的氢氟酸。
[0012]进一步地，所述的晶体硅片为单晶硅片或多晶硅片。
[0013]进一步地，所述的焦亚硫酸钾浓度为0.1
‑
1mol/L，氢氟酸浓度为0.5
‑
5mol/L。
[0014]进一步地，所述腐蚀得到的大面积微纳正金字塔绒面还用于晶硅太阳能电池。
[0015]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0016]本专利技术通过酸性溶液腐蚀硅技术，提出了一种用于单晶硅或多晶硅制绒的新型湿法方法，该方法与传统的酸性金属催化腐蚀不同，该方法无需使用金属离子，可以在单晶硅的表面制备大面积的微纳米正金字塔阵列结构，这种倒金字塔结构能够有效的吸收光线，
进而改善光伏器件的光反射特性，提高太阳能电池的光电转化效率。本方法制备的微纳米结构正金字塔阵列具有体积小等优点。本专利技术制备工艺简单，成本低廉，安全无污染，可大规模用于太阳能电池的制备。
附图说明
[0017]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0018]图1为本专利技术在单晶硅晶面制备的正金字塔阵列扫描电镜形貌图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]在本专利技术中，氢氟酸溶液实现了硅的各向异性腐蚀，可以在晶体硅(100)表面制备大面积微纳米正金字塔结构，其中，如图1所示，为本专利技术在单晶硅晶面制备的正金字塔阵列扫描电镜形貌图。
[0021]所述腐蚀得到的大面积微纳正金字塔绒面还用于晶硅太阳能电池。
[0022]下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。
[0023]一种单晶硅和多晶硅表面正金字塔湿法制绒方法，包括以下步骤：
[0024]将表面清洁的晶体硅片放入含有焦亚硫酸钾和氢氟酸混合溶液的容器中；
[0025]在80℃下反应120
‑
140分钟即可在硅片表面腐蚀出大面积微纳米正金字塔绒面；
[0026]将腐蚀后的硅片放入去离子水溶液里面浸泡去掉表面残存的氢氟酸。
[0027]其中，所述的晶体硅片为单晶硅片或多晶硅片；
[0028]所述的焦亚硫酸钾浓度为0.1
‑
1mol/L，氢氟酸浓度为0.5
‑
5mol/L。
[0029]实施例1
[0030]将清洗干净的单晶硅片放入盛有0.1mol/L焦亚硫酸钾和0.5mol/L氢氟酸混合溶液的聚四氟乙烯容器中80℃下反应120分钟，然后将腐蚀后的硅片用去离子水清洗。
[0031]实施例2
[0032]将清洗干净的单晶硅片放入盛有0.3mol/L焦亚硫酸钾和1mol/L氢氟酸混合溶液的聚四氟乙烯容器中80℃下反应120分钟，然后将腐蚀后的硅片用去离子水清洗。
[0033]实施例3
[0034]将清洗干净的单晶硅片放入盛有0.5mol/L焦亚硫酸钾和3mol/L氢氟酸混合溶液的聚四氟乙烯容器中80℃下反应120分钟，然后将腐蚀后的硅片用去离子水清洗。
[0035]实施例4
[0036]将清洗干净的多晶硅片放入盛有0.7mol/L焦亚硫酸钾和5mol/L氢氟酸混合溶液的聚四氟乙烯容器中80℃下反应120分钟，然后将腐蚀后的硅片用去离子水清洗。
[0037]实施例5
[0038]将清洗干净的单晶硅片放入盛有1mol/L焦亚硫酸钾和0.5mol/L氢氟酸混合溶液的聚四氟乙烯容器中80℃下反应120分钟，然后将腐蚀后的硅片用去离子水清洗。
[0039]实施例6
[0040]将清洗干净的单晶硅片放入盛有0.1mol/L焦亚硫酸钾和5mol/L氢氟酸混合溶液的聚四氟乙烯容器中80℃下反应120分钟，然后将腐蚀后的硅片用去离子水清洗。
[0041]实施例7
[0042]将清洗干净的单晶硅片放入盛有0.3mol/L焦亚硫酸钾和5mol/L氢氟酸混合溶液的聚四氟乙烯容器中80℃下反应130分钟，然后将腐蚀后的硅片用去离子水清洗。
[0043]实施例8
[0044]将清洗干净的多晶硅片放入盛有0.5mol/L焦亚硫酸钾和5mol/L氢氟酸混合溶液的聚四氟乙烯容器中80℃下反应140分钟，然后将腐蚀后的硅片用去离子水清洗。
[0045]实施例9
[0046]将清洗干净的单晶硅片放入盛有0.7mol/L焦亚硫酸钾和5mol/L氢氟酸混合溶液的聚四氟乙烯容器中80℃下反应140分钟，然后将腐蚀后的硅片用去离子水清洗。
[0047本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶硅和多晶硅表面正金字塔湿法制绒方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将表面清洁的晶体硅片放入含有焦亚硫酸钾和氢氟酸混合溶液的容器中；在80℃下反应120
‑
140分钟即可在硅片表面腐蚀出大面积微纳米正金字塔绒面；将腐蚀后的硅片放入去离子水溶液里面浸泡去掉表面残存的氢氟酸。2.根据权利要求1所述的一种单晶硅和多晶硅表面正金字塔湿法制绒方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍晨亮，
申请(专利权)人：北京师范大学珠海校区，
类型：发明
国别省市：