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实际生产制作太阳能电池板所遇到的问题

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实际生产制作太阳能电池板所遇到的问题

发布日期:2018-06-25 00:00 来源:金鲨银鲨飞禽走兽 点击:

  在实际生产太阳能电池板过程中,大多使用较廉价的NaOH稀溶液(浓度为1% )作为腐蚀剂,属蚀液温度为70-85℃。为了获得均匀的绒面,还应在溶液中适量添加醇类(常用乙醇或异丙醇)作为络合剂。由于腐蚀过程的随机性,四面方锥体的大小并不相同,通常高度控制在3一6μm

  多晶硅表面的晶向是随意分布的因此碱性溶液的各向异性腐蚀现象对于多晶硅来说效果并不理想,而且由于碱性腐蚀液对多晶硅表面不同晶粒之间的反应速度不一样,会产生台阶和裂缝,不能形成均匀的绒面。

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  通过对多晶硅太阳能电池板绒面制备方法的大量研究,近几年发展的几种方法已经开始应用到大规模生产中,主要有酸腐蚀法、活性离子刻蚀法、机械刻槽法和激光刻槽法等

  酸腐蚀法的工作原理也是利用某此化学腐蚀剂对硅片表面进行腐蚀而形成绒面,常用定比例的HF+HNO3的酸混合溶液。这种腐蚀方法一般对硅的不同晶面有相同的腐蚀速度,因此又称为各向同性腐蚀法。但在多晶硅制绒的腐蚀过程中,要将温度控制在5~10℃的低温,使这种各向同性的腐蚀速度降低,但能在切片造成的表面损伤(微裂纹)方向上保持较高的腐蚀速度,从而将表面的损伤加深、加宽形成绒面。一般多晶硅晶向是任意分布的,经过腐蚀后,在表面会出现不规则的巴坑形状。这些凹坑像小虫一样密布于电池表面,显微镜下看来,好像是一个个椭圆的小球面,也可称其为“绒面”,多晶硅绒面形貌。

  由于利用酸溶液制作多晶硅绒面的成本比较低,易于工业化生产,而且可以将去除损伤层制作绒而和清洗等几道工序结合,通过在线式酸制绒设备次完成,所以近年来开发的酿制绒清洗机十分受市场欢迎。

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  活性离子刻蚀法是采用无应力的干法刻蚀来实现在多晶硅表面织构化的,该方法为一种无掩胶腐蚀工艺,通过调节射频功率、气体流量及反应压力等来控制形成多晶硅表面类全字塔结构的速度及绒面高度等。所形成的绒面反射率特别低,在450~1000um 光谱范围内的反射率可小于2%。仅从光学的角度来看,是一种理想的方法,但存在的问题是硅表面损伤严重,电池的开路电压和填充因子出现下降

  机械刻槽法是在多晶硅表面用多个刀片同时刻出V形槽来减少光学反射

  激光刻槽法则是利用激光来熔化硅,形成表面织构以达到陷光的目的。这种方法可在多晶硅表面制作倒金字塔结构,在500 ~ 900nm光谱范围内,反射率为4% ~6%,与表面制作双层减反射膜相当。而在(100)面单晶硅化学制作绒面的反射率为11%。用激光制作绒面比在光滑面镀双层减反射膜层(ZnS/MgF2)电池的短路电流要提高4%左右,这主要是长波光(波长大于80mm)科射进入电池的原因。激光制作绒面存在的问题是,在刻蚀中表面会造成报伤,同时也引入了一些杂质,要通过化学处理去除表面损伤层。 这种方法制作的太阳能电池板通常短路电流较高但开路电压不太高,主要原因是电池表面积增加,使总复合率有所提高

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