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多晶硅片表面雾化制绒技术研究

近来,金刚线切割逐渐成为市场主流,这是因为相对传统的砂浆线切割工艺,金刚线切割具有切割速度快、精度高、等优点,有助于降低成本[1,2]。但金刚线切割片表面制绒技术尚不成熟[3,4]。寻找行之有效的绒面制备方法成为目前研究的热点。本课题组首次提出采用雾化腐蚀的方法来制备绒面。

2.1酸雾腐蚀对表面形貌的影响

由图1可看出,富硝酸的腐蚀液预腐蚀后,在硅片表面形成蠕虫状微米级腐蚀坑。酸液雾化腐蚀会在微米级腐蚀坑上继续腐蚀形成纳米级孔洞。随着腐蚀时间的增长,预腐蚀坑逐渐变浅,边缘逐渐变圆滑,孔洞的深度和直径都会增加,最后腐蚀孔洞相互连接,形成裂纹状纹路。

2.2酸雾腐蚀对硅片反射率的影响

图2中可以看出,随着腐蚀时间的增长,反射率先降低后升高。这与腐蚀形貌是有关系的。微米-纳米级复合形貌使得硅和空气之间的折射率持续性变化,能够大大降低光反射率,但是腐蚀时间过长时,预腐蚀坑逐渐变浅,使得减反射效果降低。

2.3酸雾腐蚀对少子寿命的影响

由表1可以看出,相同的反应温度下,随着雾化反应时间的延长,少子寿命先变长后变短;而在相同的反应时间下,随着雾化反应温度的降低,少子寿命大体趋于先上升后下降。综合少子寿命和反射率两方面因素,我们选取308K,雾化腐蚀反应10min的工艺参数,制备的效率为18.01%。

3结论

本文提出使用雾化腐蚀法进行金刚线切割多晶硅片的表面制绒,制备的电池片效率为18.01%,高于相同硅片采用常规制绒的电池片17.08%。进行工艺优化后有望能进一步提高电池效率。