冶金多晶硅太陽能電池片及太陽能電池板的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種冶金多晶硅太陽能電池片及太陽能電池板，所述冶金多晶硅太陽能電池片的一個表面為腐蝕制絨所成的絨面，所述絨面具有多個腐蝕坑，所述多個腐蝕坑的深度為3.0～3.6μm，長度為4.94～6.63μm。本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片，結合了冶金多晶硅自身的特點及相應的制絨工藝，使磷吸雜后的冶金多晶硅片腐蝕出質(zhì)量較高的絨面，多晶硅片表面腐蝕形成均勻適中的腐蝕凹坑，制得的太陽能電池片表面陷光結構良好，外觀均勻且表面反射率低，降低了反向漏電流，同時提高了太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】冶金多晶硅太陽能電池片及太陽能電池板

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能利用【技術領域】，特別涉及一種冶金多晶硅太陽能電池片及具有該冶金多晶硅太陽能電池片的太陽能電池板。

【背景技術】
[0002]物理冶金多晶硅提純技術，具有提純產(chǎn)能大、生產(chǎn)工藝簡單、提純工藝與環(huán)境友好等優(yōu)點。經(jīng)過近十年的努力，此技術得到明顯的改善。據(jù)掌握的資料看，用物理冶金技術提純的多晶硅純度已達到6.0N-6.5N級，已有企業(yè)小批量生產(chǎn)。
[0003]物理冶金法提純多晶硅，利用冶金法的技術，可直接把硅中的基硼提純到太陽能級硅的水平。提純過程不發(fā)生化學反應，所以與化學法提純硅相比，基硼的濃度稍高，金屬和過渡金屬雜質(zhì)含量也高些，造成提純的多晶硅少子壽命較低，制作出的電池效率較低而漏電流較大。
[0004]圖1為常規(guī)的原始多晶硅硅片的結構示意圖，多晶硅硅片101的表面只有自然生長的很薄的氧化層102。圖2為經(jīng)過磷吸雜后的多晶硅硅片的結構示意圖，經(jīng)過磷吸雜過程的高溫處理后，多晶娃娃片201的表面生長了一層較厚的含磷的二氧化娃層202 (俗稱娃玻璃層)，二氧化硅層202還含有大量的雜質(zhì)如銅、鐵和鋁等，結構及成分都發(fā)生了變化。
[0005]用常規(guī)酸液腐蝕對經(jīng)過磷吸雜的物理冶金多晶硅片進行表面制絨時，由于工藝不匹配則會產(chǎn)生不良的效果，如表面腐蝕產(chǎn)生的凹坑分布不均、腐蝕坑深度明顯不同等，從而導致制得的太陽能電池片表面陷光效果較差，電池短路電流、光電轉(zhuǎn)換效率都減小，而反向漏電流增大，物理冶金多晶硅電池片的整體合格率較低。經(jīng)測試，這樣制得的硅片的表面反射率高達27.0 %以上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于提供一種冶金多晶硅太陽能電池片，以解決現(xiàn)有技術中太陽能電池片存在的表面反射率高及表面陷光效果較差的技術問題。
[0007]本實用新型的另一目的在于提供具有本實用新型冶金多晶硅太陽能電池片的一種太陽能電池板。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0009]一種冶金多晶硅太陽能電池片，所述冶金多晶硅太陽能電池片的一個表面為腐蝕制絨所成的絨面，所述絨面具有多個腐蝕坑，所述多個腐蝕坑的深度各自為3.0?3.6 μ m，長度各自為4.94?6.63 μ m。
[0010]在本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片的一個實施方式中，所述多個腐蝕坑的寬度各自為1.41?1.43ym?
[0011]在本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片的另一個實施方式中，所述冶金多晶硅太陽能電池片的表面反射率為24% -25.6%。
[0012]在本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片的另一個實施方式中，所述冶金多晶硅太陽能電池片的娃片為冶金法提純的多晶娃娃片。
[0013]在本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片的另一個實施方式中，所述冶金多晶硅太陽能電池片的硅片為經(jīng)過中高溫磷吸雜處理后的冶金多晶硅片。
[0014]本實用新型的太陽能電池板內(nèi)，封裝有本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片。
[0015]本實用新型的有益效果在于，本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片，結合了冶金多晶硅自身的特點及相應的制絨工藝，使耐腐蝕的冶金多晶硅腐蝕出質(zhì)量較高的絨面，多晶硅片表面腐蝕形成均勻適中的腐蝕凹坑，制得的太陽能電池片表面陷光結構良好，夕卜觀均勻且表面反射率低，降低了反向漏電流，同時提高了太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為原始多晶硅硅片的結構示意圖；
[0017]圖2為經(jīng)過磷吸雜后的多晶硅硅片的結構示意圖；
[0018]圖3為經(jīng)過腐蝕制絨后的多晶硅硅片的結構示意圖；
[0019]圖4為本實用新型的多晶硅硅片的表面SEM圖；
[0020]圖5為本實用新型的多晶硅硅片的表面SEM圖。
[0021]其中，附圖標記說明如下:
[0022]101、201、301:多晶硅
[0023]102:原始氧化層
[0024]202:經(jīng)過磷吸雜后的氧化層
[0025]302:腐蝕坑

【具體實施方式】
[0026]下面根據(jù)具體實施例對本實用新型的技術方案做進一步說明。本實用新型的保護范圍不限于以下實施例，列舉這些實例僅出于示例性目的而不以任何方式限制本實用新型。
[0027]本實用新型實施例的太陽能電池板，封裝有本實用新型實施例的冶金多晶硅太陽能電池片。但本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片的應用并不限于太陽能電池板，而可以應用到其他太陽能電池制品上。
[0028]下面具體介紹本實用新型優(yōu)選實施例的冶金多晶硅太陽能電池片。
[0029]如圖3所示，本實用新型實施例的冶金多晶硅太陽能電池片，其硅片301為冶金法提純的多晶硅硅片，在腐蝕制絨過程在硅片301表面形成絨面，即腐蝕出大小均勻的腐蝕坑302，圖4與圖5是掃描電子顯微鏡給出的冶金多晶硅電池片的表面形貌，可見硅片301表面形成均勻、深度適中的腐蝕槽坑302，起到良好的減反射效果，使冶金多晶硅電池片表面的反射率從27%以上降至24% -25.6% (650nm處)。
[0030]腐蝕坑302 的長度為 4.94-6.63 μ m，寬度為 1.41-1.43 μ m，深度為 3.0-3.6 μ m，即經(jīng)腐蝕后硅片301表面的厚度減少量為3.0-3.6ym0
[0031]腐蝕坑302大小均勻，其長度尺寸相差較小，利于形成更多的腐蝕凹坑，這樣便能夠增加入射光線的多次反射、折射幾率，提高了太陽能電池片對表面光線的多次吸收能力。
[0032]上述冶金多晶硅太陽能電池片所用的硅片為冶金法提純的多晶硅硅片，特別是經(jīng)過中尚溫憐吸雜后的冶金多晶娃片。
[0033]以下再介紹一下本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片的生產(chǎn)工藝及工藝參數(shù):
[0034]在腐蝕制絨過程中，反應溫度可控制在6?7°C，腐蝕溶液為氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)和水的混合溶液，腐蝕的速度為1.25-1.35m/min (傳送帶速度)，從而將硅片的單面減薄量控制在3.0-3.6 μ m/片。
[0035]可采用兩次腐蝕的方式進行制絨工藝，例如第一次腐蝕采用HF:HN03:H20 =1:5:2.76的混合溶液，之后采用去離子水漂洗，再用堿性溶液如質(zhì)量分數(shù)為7% -8%的氫氧化鉀溶液洗去硅片表面的多孔硅層，再用去離子水進行漂洗；
[0036]隨后采用HF:HCL:H20 = 1:2:2.3的混合溶液進行第二次腐蝕，以去除表面金屬離子，之后再以去離子水進行漂洗并烘干。
[0037]以上述示例的方式進行制絨工藝，可避免因過度腐蝕出現(xiàn)凹坑變深，導致電池PN結漏電而影響電池整體的合格率，或者因腐蝕不足，凹坑太淺而減反射效果差等問題。
[0038]本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片，結合了冶金多晶硅自身的特點及相應的制絨工藝，將磷吸雜后的冶金多晶硅腐蝕出質(zhì)量較高的絨面，多晶硅片表面腐蝕形成均勻適中的腐蝕凹坑，制得的太陽能電池片表面陷光結構良好，外觀均勻且表面反射率低，降低了反向漏電流，同時提高了太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0039]以8英寸(156mmX 156mm)規(guī)格為例，本實用新型的冶金多晶硅太陽能電池片，表面反射率從27%以上降至24% -25.6% (650nm處)，開路電壓增加0.8% -1.2%，短路電流增加了 2.0% -3.7%，反向漏電流降低了 60% -80%,電池整體性能有很大的改善，同時太陽能電池片的平均光電轉(zhuǎn)換效率提高到17.40%以上。
[0040]本領域技術人員應當注意的是，本實用新型所描述的實施方式僅僅是示范性的，可在本實用新型的范圍內(nèi)作出各種其他替換、改變和改進。因而，本實用新型不限于上述實施方式，而僅由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種冶金多晶硅太陽能電池片，其特征在于，所述冶金多晶硅太陽能電池片的一個表面為腐蝕制絨所成的絨面，所述絨面具有多個腐蝕坑，所述多個腐蝕坑的深度為3.0?3.6 μ m，長度為 4.94 ?6.63 μ m。
2.根據(jù)權利要求1所述的冶金多晶硅太陽能電池片，其特征在于，所述多個腐蝕坑的寬度為1.41?1.43 μπ?ο
3.根據(jù)權利要求1所述的冶金多晶硅太陽能電池片，其特征在于，所述冶金多晶硅太陽能電池片的表面反射率為24% -25.6%。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的冶金多晶硅太陽能電池片，其特征在于，所述冶金多晶娃太陽能電池片的娃片為冶金法提純的多晶娃娃片。
5.根據(jù)權利要求4所述的冶金多晶硅太陽能電池片，其特征在于，所述冶金多晶硅太陽能電池片的硅片為經(jīng)過中高溫磷吸雜處理后的冶金多晶硅片。
6.一種太陽能電池板，其特征在于，所述太陽能電池板內(nèi)封裝有權利要求1-5中任一所述的冶金多晶硅太陽能電池片。
【文檔編號】H01L31/0236GK204167329SQ201420650161
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權日:2014年11月3日
【發(fā)明者】和江變, 李健, 馬承鴻, 宗靈侖, 馮國江 申請人:內(nèi)蒙古日月太陽能科技有限責任公司, 內(nèi)蒙古大學