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晶硅电池在全球光伏市场始终占据着80%以上的份额,其中多晶硅电池连续多年成为晶硅产品的主流。近几年发展起来的金刚线硅片切割技术具有环境友好、损耗少、切片效率高等诸多优点,可使硅片单片成本降低0.4-0.6元,是公认的先进切片技术,已在单晶硅片的切割上实现了全面推广。但是该技术在多晶方面的推广遇到了很大的障碍,这是由于金刚切割片表面存在着一层非晶硅,影响了传统多晶硅HF/HNO3制绒体系的有效性。由此,亟需一种新的制绒方法来解决金刚线切多晶硅的制绒难题。在目前的解决方案中,金属催化化学刻蚀(MCCE)黑硅制备工艺由于其衬底选择性低、价格低廉、与现有产线兼容等优点,而成为业界研究的焦点。本文系统研究了多晶硅金刚片的金属银催化化学刻蚀机理、工艺技术以及不同绒面结构的光学性能。首先,研究了在HF/AgNO3/H2O2体系中,MCCE制备黑硅的机理:金属银纳米颗粒的电化学沉积以及在银纳米颗粒催化下硅原子被双氧水氧化并被氢氟酸溶解的过程。随后,研究了各成分配比对黑硅结构及其光学性能的影响,并通过配比优化得到了一种用于做电池的黑硅结构。由于未经后处理的黑硅结构表面粗糙,导致复合较大,严重影响电池的性能,需要对黑硅结构进行优化。因此,接下来研究了黑硅结构的优化工艺。采用KOH/IPA的混合溶液对黑硅结构进行优化,得到纳米倒金字塔、纳米金字塔、纳米方孔、纳米圆坑等一系列结构,且其表面光滑、开口大,反射率低于15%。采用预处理的156.75*156.75mm2金刚线切P型多晶硅片经金属银催化刻蚀方法制得黑硅结构并优化后,结合产线工艺完成金刚线切黑硅电池的制备。制备得到的黑硅电池较砂浆切常规电池短路电流ISC提升114.9mA,开路电压VOC并未降低,填充因子FF提升0.74%,最终使得转换效率提升0.32%。金刚线切黑硅电池优异的性能证明了MCCE制备黑硅的工艺在解决金刚线切多晶硅制绒难题以及提升电池性能方面具有巨大的优势,同时,由于此套工艺简单,与产线工艺完美兼容,非常适合商业化生产。