酸性添加剂对多晶硅绒面形貌的影响

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1、第33卷第10期可再生能源Vol.33No.102015年10月RenewableEnergyResourcesOct.2015酸性添加剂对多晶硅绒面形貌的影响习冬勇，陈淳，ThangarajBaskarapandian，孙杰（江西瑞晶太阳能科技有限公司，新余市光伏产品及应用工程技术研究中心，江西新余338019）摘要：采用各向同性腐蚀法制备多晶硅绒面，通常使用的腐蚀液为HNO3和HF的混合溶液，增加适量酸性添加剂，可以有效地改进制绒效果，提高多晶硅电池转换效率。文章研究了酸性添加剂在不同酸腐蚀液浓度配

2、比条件下制备的绒面特性。研究结果表明，腐蚀液中加入酸性添加剂后，绒面表面腐蚀坑细小均匀，有效地降低了绒面反射率，减少了电池产生的漏电；当腐蚀液中HNO3/HF/酸性添加剂的浓度比为8∶1∶0.4时，所制备绒面的反射率达到最低值，为21.87%，其转换效率最高。关键词：多晶硅；酸腐蚀；添加剂；绒面织构；反射率中图分类号：TM914.4文献标志码：A文章编号：1671-5292（2015）10-1450-04DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.10.0030引言大接触裂纹

3、，从而产生较大的接触电阻和漏电目前，多晶硅表面的腐蚀通常采用各向同性流。为了改善酸腐蚀过程中因反应速度过快带酸腐蚀技术，主要利用HNO3/HF/H2O溶液对多来的一系列问题，国内外学者对不同缓和剂的晶硅进行腐蚀，使其表面密集分布着陷阱坑。酸酸腐蚀体系做了大量研究。例如，如在HNO3，与硅的反应可以看作局部电化学过程，在反应发HF和去离子水混合腐蚀液的基础上，采用磷酸[2]～[4]生之处形成阳极和阴极，在反应的过程中有电流与硫酸为缓和剂刻蚀多晶硅表面。张发云在[1]在它们之间流过。阳极上的反应是硅溶解，阴

4、极HNO3，HF和去离子水混合液中添加NaH2PO4·上的反应是HNO3的消耗，具体反应式如下。H2O制备了一种具有均匀腐蚀坑、表面陷光效阳极：果较好的绒面，绒面发射率可达16.5%~++-[5]Si+2H2O+nh→SiO2+4H+（4-n）e17.5%。本文针对酸性添加剂对多晶硅酸腐SiO2+6HF→H2SiF6+2H2O蚀制绒工艺的影响和作用进行了研究，旨在提阴极：高多晶硅电池的转换效率。++HNO3+3H→NO+2H2O+3h1实验制备总反应式：1.1酸性添加剂的制备3Si+4HNO3+18HF

5、→3H2SiF6+4NO+本实验中酸性添加剂的主要成分为硫酸（分+-8H2O+3（4-n）h+3（4-n）e析纯）、亚硫酸钠（分析纯）和去离子水，按一定配硅与酸腐蚀液的反应速率很快，而且随着比配制而成。工艺参数的波动较大。在绒面制备过程中，难以1.2绒面制备对反应过程进行精确控制，导致硅绒面织构发实验所用的硅片是产业化生产的硼掺杂p生大的变化，从而影响多晶硅表面腐蚀坑分布型多晶硅片，其尺寸为156mm×156mm，电阻和腐蚀深度，进而影响电池转换效率。更重要的率为1.0～3.0Ω·cm，厚度约为180μ

6、m。反应槽是，硅与酸腐蚀液的高反应速率容易导致在硅采用RENA-InTex湿法腐蚀制绒机，反应温度表面出现大量峡谷式深沟槽，在太阳能电池后为6℃，腐蚀时间为150s。腐蚀液由49%的HF期制作的钝化过程中，沉积原子很难达到深沟溶液、65%的HNO3溶液、去离子水和酸性添加槽的底部和侧面，导致硅表面与电极之间有较剂按比例混合而成。用扫描电子显微镜（SEM）收稿日期：2015-01-28。作者简介：习冬勇（1985-），男，硕士研究生，研究方向为晶体硅太阳电池工艺技术与开发。E-mail：dongyong.

7、xi@risunsolar.com·1450·习冬勇，等酸性添加剂对多晶硅绒面形貌的影响观察实验所得样品的表面形貌；用全波长积分POCl3液态源扩散制备p-n结；经湿法刻蚀式反射仪测试其表面反射特性。实验条件及样及去表面磷硅玻璃；用PECVD方法制备氮品编号见表1。化硅减反射膜；用丝网印刷铝背场和电极；表1多晶硅片制绒条件用快速烧结炉制备接触电极。在25℃、Table1Texturingonmulti-crystallinesiliconAM1.5标准光谱条件下，测试所制备电池性样品编号腐蚀液（HNO/

8、HF/-13酸性添加剂）的溶度比/g·L能的参数。A8∶1∶0B18∶1∶0.22结果与讨论B28∶1∶0.42.1酸腐蚀混合液对硅片表面形貌的影响B38∶1∶0.6图1为在腐蚀温度为6℃、腐蚀时间为150s1.3电池制作条件下，采用不同比例的酸腐蚀液所制备的多晶在制绒实验基础上，对每组硅片用硅绒面微观形貌图。（a）多晶硅片A（b）多晶硅片B1（c）多晶硅片B2（d）多晶硅片B3图1SEM2000倍率下，各组多晶硅片绒面微观图Fig.1Po