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《多晶硅太陽電池酸腐表面織構(gòu)的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、光電子·激光第18卷第3期2007年3月JournalofOptoelectronics·LaserVol.18No.3Mar.200733多晶硅太陽電池酸腐表面織構(gòu)的研究33王立建,劉彩池,孫海知,郝秋艷(河北工業(yè)大學(xué)信息功能材料研究所,天津300130)摘要:采用酸腐多晶Si片的方法,獲得了各向同性的表面織構(gòu)。酸腐蝕液選取HF-HNO3混合溶液,并用H3PO4進(jìn)行改良。分別利用掃描電鏡(SEM)和光譜響應(yīng)系統(tǒng),分析了腐蝕后多晶Si片的表面形貌和反射率。結(jié)果表明,酸腐多晶Si表面分布均勻的蚯蚓狀腐蝕坑,反射率很低,在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECV
2、D)Si3N4減反射膜后,反射率大大下降。關(guān)鍵詞:表面織構(gòu);多晶Si;太陽電池中圖分類號:TN366文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:100520086(2007)0320289203TexturingofMulticrystallineSiliconWafersforSolarCellswithAcidicEtchingSolu2tions33WANGLi2jian,LIUCai2chi,SUNHai2zhi,HAOQiu2yan(InformationandFunctionMaterialInstitute,HebeiUniversityofTechnol
3、ogy,Tianjin300130,China)Abstract:Multicrystallinesilicon(mc2Si)waferswereisotropicallytexturedusingacidtexturingmethods.Theacidetchingsolutionwasanaqueoussolutionofnitricacid(HNO3)andhydrofluoricacid(HF)fortheinvestigationofthewetchemicalapproach,anditwasmodifiedwithH3PO4.Themc
4、2Sisurfacemorphologyandreflectancewereanalyzedbyscanningelec2tronmicroscope(SEM)andspectrumresponsesystemrespectively.Resultsshowedthatthesurfaceetchedbytheacidsolu2tionwasdistributedwithuniformearthworm2likeetched2pits,andithadaverylowreflectance.AfterPECVDSi3N4there2flectance
5、decreasedremarkably.Keywords:surfacetexturing;multicrystallinesilicon(mc2Si);solarcellcm,厚度為340μm,面積為125mm×125mm。采用掃描電鏡1引言(SEM)觀察表面織構(gòu)的形貌,利用光譜響應(yīng)系統(tǒng)檢測其反為了提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率,降低表面的光反射,增加射率。光的有效吸收是十分必要的。單晶Si太陽電池的表面通過堿2.1酸腐表面織構(gòu)溶液在(100)晶向的各向異性腐蝕可以形成隨機(jī)分布的金字塔采用HF(40%)、HNO3(65%)、H3PO4(85%)和由去離子[
6、1]水稀釋的混合酸腐蝕液來獲得各向同性的表面織構(gòu)結(jié)構(gòu),增加了光吸收。由于多晶Si有很多晶粒構(gòu)成,而且晶,腐蝕液的粒的方向隨機(jī)分布,利用各向異性腐蝕方法形成的表面織構(gòu)產(chǎn)配比(體積比)為12∶1∶6∶4。其腐蝕機(jī)制為:HNO3作為氧生的效果不是特別理想。為了在多晶Si表面獲得各向同性的化劑成分,在Si片表面形成SiO2層;HF作為絡(luò)合劑,去除[2]表面織構(gòu),研究了各種表面織構(gòu)的工藝,包括機(jī)械刻槽、反應(yīng)SiO2層;H3PO4作為腐蝕液的催化劑和緩沖劑來控制腐蝕速[3～6][7～12]離子腐蝕(RIE)、酸腐表面織構(gòu)及形成多孔Si等。在率,并不影響表面織構(gòu)。
7、反應(yīng)方程式為這些工藝中,機(jī)械刻槽要求Si片的厚度至少200μm,RIE則需3Si+4HNO3→SiO2+4NO2+2H2O(1)要相對復(fù)雜和昂貴的設(shè)備。因此,酸腐表面織構(gòu)由于工藝簡SiO2+6HF→[H2SiF6]+2H2O(2)單、成本低,是適合大規(guī)模生產(chǎn)的表面織構(gòu)方法。該反應(yīng)是放熱反應(yīng),因此在低于室溫的條件下進(jìn)行實驗。本文研究了一種改良酸腐多晶Si片表面織構(gòu)的方法,通在腐蝕過程中,表面會產(chǎn)生多孔Si層,盡管其具有低的反射過優(yōu)化腐蝕液配比來獲得具有理想陷光效果的各向同性的表率,但其高電阻和高的表面復(fù)合率,不適合于太陽電池的生產(chǎn),面織構(gòu)。用稀的NaO
8、H溶液去除。表面積構(gòu)形成后,用大量的去離子水沖洗,并在N2氣氛下烘干。2實驗2.2堿腐表面織構(gòu)樣品采用摻B的
