【文章內(nèi)容簡介】 電流值，因此 Rs對太陽能電池發(fā)電效率影響較為明顯，而 Rsh 的影響則比較不明顯。 167。 多晶 硅 表面酸腐蝕制絨的國內(nèi)外研究動態(tài) 目前，太陽能光伏市場中多晶硅太陽電池所占據(jù)的份額是最大的。但是多晶硅 太陽電池的效率總體上沒有單晶硅太陽電池的高。要縮小 多晶硅 太陽電池與單晶硅太陽電池之間效率上的差距，提高 多晶硅 片 表面對光的吸收是最有希望的辦法，也就是采用絨面技術(shù)。目前，已經(jīng)出現(xiàn)的 多晶硅 絨面技術(shù)主 要有機(jī)械刻槽、等離子蝕刻和各向同性的酸腐蝕。其中，酸腐蝕絨面技術(shù)可以比較容易地整合到當(dāng)前的太陽電池處理工序中，應(yīng)用起來基本上是成本最低的，是最有可能廣泛應(yīng)用的 多晶硅 太陽電池絨面技術(shù) [8]。 關(guān)于多晶硅太陽電池絨面制作方法，國內(nèi)中山大學(xué)利用激光束在多晶硅河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 片表面密集掃描，使掃描區(qū)域內(nèi)的硅材料發(fā)生熔融、氣化和濺出反應(yīng)，在多晶硅片表面形成微米級的凹凸結(jié)構(gòu)，經(jīng)化學(xué)處理后的最佳表面反射率可以達(dá)到 10%[9]； 常州天合光能有限公司首先在硅片表面隨機(jī)噴涂二氧化硅或光阻材料保護(hù)顆粒，然后將硅片置于氫氟酸和硝酸的混合液中制絨 ，噴涂在硅片表面的顆粒作為刻蝕保護(hù)層降低此處反應(yīng)速率，從而降低硅片表面的平整度和反射率 [10]； 廈門大學(xué)在預(yù)處理后的多晶硅硅片表面的光刻膠材料上進(jìn)行全息記錄（光學(xué)元件為全息光柵），經(jīng)曝光、顯影制作二維周期性微結(jié)構(gòu)，以光刻膠為結(jié)構(gòu)模版，采用酸性腐蝕液將六角周期性的微結(jié)構(gòu)圖樣制作進(jìn)硅材料 [11]。 國外 BHARAT HEAVY ELECTRICALS LTD 采用自掩膜（ selfmasking）和低能量反應(yīng)離子刻蝕（ RIE）工藝制絨，表面形成隨機(jī)分布的納米結(jié)構(gòu)，電池最大效率由 %（未用 RIE）提高到達(dá) %[12]； 韓國 UNIV KOREA INDamp。ACADEMIC COLLABORATION 的太陽能電池硅 片 表面制絨方法包括模板制備，即首先制備包含系列凹部的模具，將模板熔體沉積在模具上然后硬化，除去模具獲得包含與所述凹部對應(yīng)之空洞的模板，以模板作為掩膜對多晶硅基體進(jìn)行蝕刻，模板包含聚二甲硅氧烷 [13]。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 第二章 實驗方法和過程 167。 實驗采用的原料和設(shè)備 表 21 實驗所用的儀器和設(shè)備 設(shè)備名稱及型號 生產(chǎn)廠家 RENA Intex 制絨機(jī) 德國 RENA 公司 華科 HC－ 1000 型 濃度分析儀 北京華科電子儀器開發(fā)中心 WT1000 型反射率測試儀 Camp。S 德國傳感技術(shù)控制中心 MC010HVS50Z 型 顯微鏡 上海研潤光機(jī)科技有限公司 Centrotherm 擴(kuò)散爐 E2020 HT 3005 德國 centrotherm photovoltaics AG 公司 SDY4 型四探針測試儀 上海華研儀器設(shè)備有限公司 少子壽命測試儀 WT2020 型 匈牙利 Semilab 公司 Rena Inoxside 濕法刻蝕機(jī) 韓國 RENA 公司 GP Solar 電阻測試儀 德國 centrotherm photovoltaics AG Routhamp。Rau sina xxl 燒結(jié)爐 德國 ROTHamp。RAU 公司 橢偏儀 美國萊特太平洋公司 Baccini 印刷機(jī) 意大利 Baccini 公司 Despatch 燒結(jié) 美國 DespatchIndustries 公司 Halm 測試儀 cetisPVCTF1 德國 Halm 公司 其他： 電子天平、 PVC 手套、口罩、防護(hù)服、防護(hù)眼罩、防護(hù)套袖、橡膠手套、防水膠鞋、石英舟、防熱手 套、橡膠手套、防酸堿膠鞋、石墨框、吸筆、不銹鋼桌架、 Fortix 機(jī)械手、自動攪拌機(jī)、攪拌器、載片盒、網(wǎng)版除塞劑、無塵布、刮刀、托盤。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 表 22 實驗所用原材料 名稱 分子式量 純度 生產(chǎn)廠家 Si 40 % 浙江省尖山光電股份有限公司 167。 實驗工藝 過 程 167。 硅片的清洗 工藝條件要求： HNO3（ 65%、電子級）、 HF（ 40%、電子級）、 KOH（ 50%、電子級）、 HCl（ 37%、電子級）、 DI 水（大于 15 MΩcm 、 6bar）、冷卻水（ 4bar）、壓縮空氣（ 6 bar，除油、除水、除粉塵）、排風(fēng)（ ）、環(huán)境溫度 20℃ ～30℃ 、相對濕度 40％～ 60％。 （ 一 ）實驗前樣片稱重并記錄 用電子天平稱量三組每組 100 片腐蝕前硅片的 質(zhì)量，將此質(zhì)量按順序填寫在工序腐蝕深度記錄表中，同時記錄好 稱重時間、硅片數(shù)（即稱重時設(shè)備從維護(hù)結(jié)束已生產(chǎn)的硅片數(shù)）、工藝條件（如腐蝕溫度、傳輸速度等參數(shù)）。 （ 二 ）通過調(diào)整滾輪速度和補(bǔ)液量來控制減薄量 本實驗分三組，要求控制減薄量分別在 ， ， 。 （ 三 ）制絨 在上料端 將實驗片依次放入 RENA 清洗機(jī)的傳送帶上，硅片依次通過工藝槽、水洗 1 槽、堿槽、水洗 2槽、酸槽、水洗 3 槽、干燥后經(jīng) Fortix機(jī)械手下料。 （ 四 ）制絨后稱重 通過電子稱稱量制絨后硅片的重量，依次填入表格，利用電子表格的公式直接求出絨面大小、腐蝕深度等值。 （ 五 ）觀察絨面 每組隨機(jī)抽取 10 片用顯微鏡觀察試驗片的絨面，觀察三組硅片絨面情況。 167。 擴(kuò)散 工藝條件要求：冷卻水壓強(qiáng)為 ,氧氣壓強(qiáng)為 40psi，氮?dú)鈮簭?qiáng)為40psi,壓縮空氣壓強(qiáng) 6kg/cm2，溫度從 840℃ 860℃ ，源溫控制器溫度河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 20℃( psi 為磅 /平方英寸 )。 （一） 將清洗后合格的硅片小石英舟（ carrier）加載到機(jī)械手 Input平臺，機(jī)械手自動裝載硅片到擴(kuò)散爐 Slider，擴(kuò)散爐自動運(yùn)行 Slider 加載硅片到爐管，擴(kuò)散爐按照設(shè)定工藝程序自動運(yùn)行工藝，直至全過程結(jié)束。 （二） 擴(kuò)散結(jié)束后，待硅片冷卻后方可對硅片進(jìn)行抽取測量，以檢查擴(kuò)散情況是否符合要求。 （三） 從 source 區(qū)到 load 區(qū)順序依次取出硅片，使用四探針測試儀對硅片的源面進(jìn)行方塊電阻測量，其測量標(biāo)準(zhǔn)如 圖 21 所示。 1 2 3 6 5 4 7 8 9 圖 21 方塊電阻測量標(biāo)準(zhǔn) （四） 方塊電阻的平均值控制在 60177。2Ω/sq ，其中單片范圍應(yīng)該在4560Ω/sq 之間，在全部 90 個點中允許有不多于 4 個點超出此范圍。 （五） 將每組中不符合要求的硅片挑出，不再流向下工序。 167。 刻蝕去磷硅玻璃層 工藝條件要求：合格的多晶硅片（擴(kuò)散后）、 H2SO4（ 98%，電子級）、 HF（ 49%，電子級）、 KOH（ 45%,電子級）、 HNO3（ 68%，電子級）、 DI 水（ ～）、壓縮空氣（ 6 bar，除油，除水，除粉塵）、冷卻 水（ bar，進(jìn)水溫度 15～ 20℃ ，出水溫度 30～ 40℃ ）、 City Water（ ～ ）等。 （一） 稱重 利用電子天平稱量每組試驗片腐蝕前硅片的質(zhì)量，將此質(zhì)量按順序填寫在工序腐蝕深度記錄表中，同時記錄好稱重時間、硅片數(shù)、工藝條件（如腐蝕溫度、傳輸速度等參數(shù)），并按照順序裝片投入腐蝕槽運(yùn)行工藝。 （二） 刻蝕后按照順序取出此稱重硅片，再稱量腐蝕后硅片的重量，填入表格，利用電子表格的公式直接求出腐蝕深度值。硅片的單面腐蝕深度（平河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 均值）為 177。 um ，允許有一片或者 2 片的腐蝕深度不在該范圍內(nèi)。 （三） 測刻蝕寬度 每片測量四點，測量點在每邊的中間點，要求每片四點所測刻蝕寬度平均值 ≤1mm 。 （四） 測絕緣電阻 要求絕緣電阻平均值 1K??。如果絕緣電阻較低，可以適當(dāng)降低傳輸速度，或進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖謩友a(bǔ)液處理。 （五） 將每組中不符合要求的硅片挑出，不再流向下工序。 167。 PECVD 鍍膜 工藝條件要求：冷卻水壓強(qiáng)為 ,氮?dú)鈮簭?qiáng)為 40psi,壓縮空氣壓強(qiáng)5kg/cm2，硅烷壓強(qiáng)為 20psi,氨氣壓強(qiáng)為 40psi,溫度 400℃ ， psi 表示磅每平方英寸。 （ 一 ） 鍍膜 由 Fotix 機(jī)械手自動裝載硅片，經(jīng) PE 設(shè)備鍍膜后自動卸載。 （ 二 ） 測膜厚和折射率 測試方法： a 使用橢偏儀，按要求統(tǒng)一由北向南的順序取片。 b 測片順序（見圖 22）由南至北即由 EA，每片按下圖 5 個點的順序進(jìn)行測試。 c 測試完后把數(shù)據(jù)整理并做好記錄。 北 ← 圖 22 測膜厚和折射率的測 片順序 A 1 B 2 5 4 3 C D E 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 （ 三 ） 將每組中不符合要求的硅片挑出，不再流向下工序。 167。 絲網(wǎng)印刷 工藝條件要求：印刷烘干壓縮空氣壓力 6Bar，流量 800NL/Min,真空流量80m3/h, 壓力 600mmHg，燒結(jié)冷卻水： PH 值 ， 入水溫度 1620℃,壓力 150PSI,流量 10GPM；壓縮空氣 :流量 2