多晶硅太陽電池表面織構(gòu)及背腐蝕先進工藝的研究.pdf

1、高效率和低成本的一直是太陽電池研究的熱點。增強太陽電池表面對入射光的吸收有利于提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，太陽電池都會在其表面采取一定的措施降低入射光的反射率。本文先以HF—HNO3體系為基礎(chǔ)，利用各向同性濕法化學(xué)腐蝕方法制備出了多晶硅片絨面，然后嘗試采用激光技術(shù)制備反射率更低的表面織構(gòu)，最后通過背腐蝕技術(shù)優(yōu)化多晶硅太陽電池生產(chǎn)工藝。為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)多晶硅太陽電池給出了理論和工藝參考。 本論文共有五個章節(jié)，分別對多晶硅表面織構(gòu)和背腐蝕技

2、術(shù)進行論述。 第一章:綜述了當(dāng)前晶體硅太陽電池的發(fā)展?fàn)顩r，介紹了商業(yè)化晶體硅太陽電池制造技術(shù)的最新進展，并對各種制備工藝做出評價和展望。 第二章:介紹了利用各向同性腐蝕法制備多晶硅絨面的研究結(jié)果，主要采用酸腐蝕制絨，并利用SEM和Hitachi U—4100分光光度計分析了化學(xué)腐蝕后多晶硅片表面形貌和陷光效果。隨著反應(yīng)時間的增加，表面形貌從微裂紋狀變?yōu)闅馀轄睿瓷渎适且粋€先降后升的過程，其中微裂紋狀織構(gòu)的反射率比氣泡狀的

3、低。通過優(yōu)化各種參數(shù)，獲得了腐蝕速度平緩，表面形貌介于微裂紋與氣泡狀之間，能與目前太陽電池后續(xù)工藝相適應(yīng)的多晶硅絨面制作工藝。 第三章:介紹了利用激光制備多晶硅表面織構(gòu)的研究結(jié)果。主要采用激光在硅片表面刻蝕，然后利用化學(xué)方法去除殘余和損傷，制得各向同性的表面形貌。通過SEM，Hitachi U—4100分光光度計和Semilab WT2000少子壽命儀分析了表面織構(gòu)化后的表面形貌，反射率和少子壽命。通過調(diào)節(jié)激光和化學(xué)腐蝕參數(shù)得到

4、很好的陷光結(jié)構(gòu)，激光點陣比平行刻槽的表面織構(gòu)有更低的反射率，但其清洗難度也較大。激光表面織構(gòu)為多晶硅的減反射處理提供有效的途徑，雖然目前還沒有被廣泛應(yīng)用，但是隨著激光設(shè)備和工藝的發(fā)展，激光表面織構(gòu)技術(shù)將成為太陽電池工業(yè)生產(chǎn)的一種重要手段。 第四章:研究背腐蝕工藝，制備多晶硅太陽電池。背腐蝕與等離子刻蝕分離P—N結(jié)工藝相比，太陽電池參數(shù)有所提高，主要表現(xiàn)在開路電壓Voc和短路電流Isc。雖然填充因子FF不如等離子刻蝕的，但其平均效