多晶硅的制绒工艺

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6:01:06 1min 1min 9:01:06 5min 5min 12:01:06 10min 15:01:06
5.实验结论
通过使用分光光度计对制绒后的硅片样品表面 进行反射率的测定，在对得到的测试结果分析 后，初步得到以下结论： 1. 在富氢氟酸的制绒溶液中过长时间的制绒会使 硅表面抛光，而增加其表面的反射率； 2. 最佳的溶液配比为HF ：HNO3：去离子水 =12:1:6时的制绒溶液，其相应的最佳制绒时间 为10min； 3. 用酸溶液腐蚀的多晶硅片表面反射率较低,且腐 蚀过程时间短,减少了生产周期。 •
5
3.实验步骤
刻蚀时间 1min,5min,10min
HF:HNO3:DI
富硝酸
富氢氟酸
1:5:1 1:3:1 1:1:3 3:1:6 6:1:6 9:1:6 12:1:6 15:1:6
实验流程
原料硅片 切片
漂洗 HF 制绒 HNO3 去离子水
漂洗
烘干
分光光度计测 量
30 0.
反 射 率 （ R） 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1:5:1
,
1:05:01 1min 1:03:01 5min 1:01:03 3:01:06 10min 基板
反 射 率 （ R）
00 98 18 87 16 76 14 6 12 5 5 10 4 4 8 3 3 6 24 2 2 11
反 射 率 （ R） 反 射 率 （ R）
0
15:1:6 汇总2 9:1:6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
扫描光谱（λ/nm） 扫描光谱（λ/nm） 扫描光谱（λ/nm）
HF ：HNO3：去离子水=12:1:6 各组分刻蚀10min汇总：HNO3：去离子水=9:1:6时 HF ：HNO3：去离子水=6:1:6时 HF ：HNO3：去离子水=15:1:6时 HF
330 0 3000..00 0 00, 440 . 0 0,, 0 4000..0 0 .000, 550 0 0,, 0 5000..0 0 .000, 6600 0 0,, 6000..00 0 .00, 7700 0 0,, 7000..00 0 .00,, 8800 0 0 0 , 800..0 00.00, 0, 9900 0 0 , 900..0 00.00, 1100 0 0 0,0 , 100 . .0 11 00.00,0, 11 00 , 00 .0 1. 12 00.00,0, 12 00 , 102 . 0. 00 00. , 0 ,0
Si + 2 H2O + nh + →SiO2 + 4 H+ + (4 - n) e SiO2 + 6 HF →H2SiF6 + 2 H2O
阴极:
HNO3 + 3 H+ →NO + 2 H2O + 3h +
总反应式为:
3Si + 4 HNO3 + 18 HF →3 H2 SiF6 + 4NO +8 H2O + 3 (4 - n) h + + 3 (4 - n) e -
扫描光谱（λ/nm）
4.实验结果分析
HF ：HNO3：去离子水=1:5:1时
反 射 率 （ R） 反 射 率 （ RR ） ） 18 12 10 16 9 10 14 8 12 8 7 6 10 6 5 8 4 4 6 3 4 2 2 1 0 0 3:1:6 1:3:1 1:1:3
00 ， 40 0. 00 , 50 0. 00 , 60 0. 00 , 70 0. 00 , 80 0. 00 , 90 0. 00 , 10 00 .0 0, 11 00 .0 0, 12 00 .0 0,
1min 5min 10min
扫描光谱（λ/nm） 扫描光谱（λ/nm）
HF ：HNO3：去离子水=3:1:6时 HF ：HNO3：去离子水=1:1:3时 HF ：HNO3：去离子水=1:3:1时
3 030 0 0. . 0 00 0 ,, 4 040 0 0. . 0 00 0 ,, 5 050 0 0. . 0 00 0 ,, 6 060 0 0. . 0 00 0 ,, 7 070 0 0. . 0 00 0 ,, 8 080 0 0. . 0 00 0 ,, 9 090 0 0. . 0 00 0 1 010 , , 0 00 0 . .0 0 00 1 111 , , 0 00 0 . .0 0 00 1 212 , , 0 00 0 . .0 0 0 0, ,
多晶硅的制绒工艺
主要内容
1. 2. 3. 4. 5. 多晶硅制绒的目的 多晶硅制绒的原理 实验步骤 实验结果分析 实验结论
1.多晶制绒的目的
在硅片表面腐蚀出绒面,增加表面的粗 糙度，降低表面的反射率，以吸收更多的 光子。
2.多晶硅制绒的原理
在刻蚀槽中使用HF-HNO3溶液，对硅片进行酸腐蚀制备出绒 面； 大致的刻蚀机制是HNO3腐蚀，在硅片表面形成一层SiO2,然后 这层SiO2在HF酸的作用下除去。 酸与硅的反应可以看成是局部的电化学过程，在反应发生的地 方形成了阴极和阳极，阳极是硅的溶解反应，阴极是HNO3的 消耗反应。 阳极:
1min 1min 5min 5min 10min 10min
反射 （ R） 反 射 率 （ R） 40 25 9 35 8 20 7 30 6 25 15 5 20 4 10 15 3 10 2 5 1 5 0 汇总1 6:1:6 12:1:6 0
扫描光谱（λ/nm） 扫描光谱（λ/nm）
3300 00.. 0000 , 4400 , 00.. 0000 , 5500 , 00.. 000 0,, 660 000. .000 0,, 770 000. .000 0,, 880 000. .000 , 990 0 , 00. 0 0 .0 10 0 0,, 1 000 00.0 .0 11 0 0,, 1 100 00.0 .0 12 0 0,, 1 200 00.0 . 00, 0
酸性溶液中各组分作用
酸腐蚀液为HF、HNO3和去离子水按一定比例混合而成,其 中HNO3为强氧化剂,在反应中提供反应所需要的空穴; HF的作用是与反应的中间产物SiO2反应生成络合物H2SiF6 以促进反应进行; 去离子水对反应起缓冲作用; 反应中还会生成少量的HNO2 ,它能促进反应的发生,因此 这是一种自催化反应。
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实验展望
由于受本人水平和时间等原因的限制，研究的深度和广度非常 有限，还有很多非常有意义的工作有待进一步展开： • 腐蚀时间和反应溶液的温度对绒面的形成至关重要，因此，要进一 步观察试验并进一步优化反应条件。 气泡状的腐蚀坑是否还和反应过程中产生的气泡有关还有待进一步 试验。 关于多晶硅片表面形貌,优化表面陷光作用,提高太阳电池的光电转 换效率。预期在表面生产SiNx 减反射膜(ARC) 后,反射率会进一步 下降。