【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单晶硅太阳能电池片生产领域，具体是一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法
技术介绍
1、在传统单晶硅太阳能电池的生产过程中，第一道工序是制绒清洗，即硅片表面通过湿化学刻蚀形成具有金字塔结构的绒面结构，利用太阳光在金字塔结构表面发生多次反射，从而减少光的逃逸增加太阳光吸收率，进而提高太阳电池的电流密度，最终提高太阳能电池光电转换效率；该结构主要是利用碱对硅的各向异性腐蚀的原理形成的。
2、但对新型异质结(hjt)太阳能电池来说，由于其独特的电池结构，需要在硅片两侧绒面上对称沉积一定厚度的氢化本征非晶硅层“<i>a-si:h”，该薄膜层能够有效钝化硅片，大大降低载流子复合速率。因此对hjt电池的制造来说，不仅要求硅片生成的金字塔绒面具有较低的反射率，同时对金字塔表面的微观结构会有特别的要求；如果金字塔与金字塔间的塔底太过尖锐，会导致<i>a-si:h生长不均匀，同时这些位置的<i>a-si:h在生长过程中容易产生缺陷态，或者在塔底尖锐处沉积不均匀厚薄不一，影响镀膜质量，导致<i>a-si:h钝化质量降低，载流子寿命降低，电池效率也会相应降低。所以在进行非晶硅沉积前需要对金字塔塔底进行圆角化处理，以利于非晶硅薄膜的沉积，提高钝化质量。
3、在异质结太阳能电池制绒工序中，金字塔形貌处理方式为化学抛光处理cp(chemical polishing)，有硝酸cp和臭氧cp两种方式，两种方式基础原理均为“先氧化后刻蚀”；硝酸cp使用硝酸和氢氟酸的混合溶液
4、现有异质结太阳能电池制绒过程中cp处理方式存在以下缺点：硝酸cp要用到大量的硝酸和氢氟酸，反应条件苛刻需要保持低温(低于10℃)才能有较好的效果，同时大量强氧化性酸和强腐蚀性酸的使用大大增加工艺的危险性，也增加了废水的处理成本；因此不论是从安全性还是环保性上面来说硝酸cp都是急需取代的。臭氧cp需用到臭氧及氢氟酸，臭氧的使用会影响整个槽体的制绒机的环境，臭氧溢出会使制绒机台里面的臭氧浓度升高，严重的会影响整台制绒机的制绒效果，导致制绒后的硅片反射率异常升高，工艺不稳定。同时臭氧的使用要用到臭氧机，臭氧机需要高频高压放电工作，需要用到大量的电能同时具有很高的危险性，因此也不是一个理想的工艺。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，使单晶硅片上形成的绒面金字塔底更加圆润而塔尖不变，在反射率影响不大的情况下，提高异质结电池非晶硅膜层的钝化质量，进而提高电池的电流密度及电池效率。
2、为实现本专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)、制绒
5、将碱液、制绒添加剂和水按照一定比例加入到制绒槽内，加热到一定温度后，将硅片放入制绒槽内反应一定时间后取出用纯水清洗；
6、(2)、塔底圆化处理
7、将碱液、塔底圆化液和水按比例加入到圆化槽内，加热到一定温度后，将步骤(1)处理后的硅片放入圆化槽内反应一定时间，得到具有金字塔塔底圆化结构的单晶硅片；
8、(3)、水洗
9、用纯水清洗步骤(2)处理后的硅片；
10、(4)、烘干
11、将步骤(3)处理后的硅片，使用通有氮气的热的洁净空气烘干。
12、进一步的设置如下：
13、优选的，步骤(1)和(2)中，碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、tmah中的一种或几种。
14、优选的，步骤(1)中制绒槽需加热到70-90℃，并维持该温度；硅片在制绒槽内反应时间为5-8min，制绒后用纯水清洗2-5min。
15、优选的，步骤(1)的制绒槽中，以溶液总体积计，制绒添加剂的含量为0.3-0.6％，碱液的含量为0.5-5％。
16、优选的，步骤(2)中塔底圆化处理，塔底圆化液为聚季铵盐-16、阳离子瓜尔胶、山梨酸等一种或多种阳离子表面活性剂组合而成。
17、特别优选的，塔底圆化液按照重量百分比的以下组成配置而成:0.01-0.15％的聚季铵盐-16、0.1-2.0％阳离子瓜尔胶、0.5-3.0％山梨酸，余量为水。
18、优选的，步骤(2)的圆化槽中，以溶液总体积计，碱液的含量为0.2-2.5％；塔底圆化液的含量为0.1-0.5％。
19、优选的，步骤(2)中塔底圆化处理，硅片在圆化槽中反应温度为10-60℃；反应时间为1-6min。
20、优选的，步骤(3)中用纯水清洗时间为2-6min，同时开启循环鼓泡。
21、优选的，步骤(4)烘干过程中一定要通入氮气，确保硅片不会被热空气氧化，确保后续沉积的氢化非晶硅薄膜层的有效钝化。
22、优选的，步骤(4)中，烘干温度为50-80℃，烘干时间为6-15min。
23、本专利技术的有益效果是：
24、本专利技术采用碱液加塔底圆化液的组合取代了现有的硝酸氢氟酸cp及臭氧氢氟酸cp，得到了一种表面金字塔塔底圆化结构的单晶硅片，该方法工艺调控简单，更安全，更环保，同时因圆化液亲水性强，易清洗，可省去传统酸洗工艺，对现有机台槽体兼容性大，不需要进行改造，成本更低。
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1.一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(1)和(2)中的碱液，选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、TMAH中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，制绒槽加热到70-90℃，硅片在制绒槽内反应时间为5-8min，制绒后用纯水清洗2-5min。
4.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(1)的制绒槽中，以溶液总体积计，制绒添加剂的含量为0.3-0.6％，碱液的含量为0.5-5％。
5.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的塔底圆化处理，塔底圆化液选自聚季铵盐-16、阳离子瓜尔胶、山梨酸的一种或多种组合。
6.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的塔底圆化液，按照重量百分比的以下组成配置而成:0.
7.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(2)的圆化槽中，以溶液总体积计，碱液的含量为0.2-2.5％；塔底圆化液的含量为0.1-0.5％。
8.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(2)中塔底圆化处理，硅片在圆化槽中反应温度为10-60℃；反应时间为1-6min。
9.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(3)中用纯水清洗时间为2-6min。
10.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(4)的烘干，烘干温度为50-80℃，烘干时间为6-15min。
...【技术特征摘要】
1.一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(1)和(2)中的碱液，选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、tmah中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，制绒槽加热到70-90℃，硅片在制绒槽内反应时间为5-8min，制绒后用纯水清洗2-5min。
4.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(1)的制绒槽中，以溶液总体积计，制绒添加剂的含量为0.3-0.6％，碱液的含量为0.5-5％。
5.根据权利要求1所述的一种单晶硅表面金字塔塔底圆化结构的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的塔底圆化处理，塔底圆化液选自聚季铵盐-16、阳离子瓜尔胶、山梨酸的一种或多种组合。
6.根据权利要求1所述的一种单晶硅表...
【专利技术属性】
技术研发人员：张敏敏，赵亮，吴疆波，宰建陶，钱雪峰，
申请(专利权)人：上海交通大学绍兴新能源与分子工程研究院，
类型：发明
国别省市：
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