单晶硅太阳能电池制绒方法研究
类单晶硅太阳电池制绒工艺及光致衰减现象研究
Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｖ ｏ ｈ ａ ｉ ｅ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ， Ｓ ｕ ｎ Ｙ ａ ｔ — ｓ ｅ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ０ ０ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｓ ｏ ｌ ａ ｒ ｃ ｅ ｌ ｌ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ，ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｕｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ａ ｎ ｄ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｍｏ ｎ ｏ —
第５ ３卷
２ ０ １ ４年
第 １期
１ 月
中山大学学报 （自然科学版 ）
Ａ Ｃ Ｔ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｔ Ｉ Ａ Ｒ Ｕ Ｍ Ｎ Ａ Ｔ Ｕ Ｒ Ａ Ｌ Ｉ Ｕ Ｍ Ｕ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ａ Ｔ Ｉ Ｓ Ｓ Ｕ Ｎ Ｙ Ａ Ｔ Ｓ Ｅ Ｎ Ｉ
Ｖ０ １ ． ５ ３ Ｎ ｏ ． １
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
类 单 晶硅太 阳电池制 绒工 艺及光致衰减 现象研 究
刘祝 鸿 ， 陈 呜
（ 中山大学太阳能 系统研 究所∥广东省光伏技术重点实验室，广 东广州 ５ １ ０ ０ ０ ６ ）
晶体硅太阳能电池生产线清洗制绒工序
总结词
去除表面污垢，提高表面清洁度
详细描述
碱洗工序主要利用碱性溶液清洗硅片表面，去除油脂、污垢等杂质，提高表面的 清洁度和吸附能力，为后续的制绒工序提供良好的表面条件。
制绒流程
总结词
形成绒面结构，提高光吸收效率
详细描述
制绒工序是利用化学反应在硅片表面形成绒面结构，使入射光在硅片表面产生漫反射和散射，从而提高太阳能电 池的光吸收效率。制绒过程中需控制反应温度、时间和溶液浓度等参数，以保证绒面结构的均匀性和一致性。
硅片在生产过程中会沾染各种污 染物，如灰尘、油脂等，清洗制 绒的目的是将这些污染物去除，
恢复硅片表面的洁净。
去除切割损伤
晶体硅太阳能电池的制造过程中， 硅片需要进行切割，这个过程中会 在硅片表面产生损伤，清洗制绒可 以去除这些切割损伤。
增强表面活性
通过清洗制绒，可以去除硅片表面 的氧化层，暴露出新鲜的硅表面， 增强其表面活性。
定期进行应急演练，提高员工的应急 处理能力。
配备相应的应急处理设备和物资，如 急救箱、灭火器等。
在发生紧急情况时，应迅速采取相应 措施，确保人员安全和设备稳定。
环保措施及排放标准
清洗制绒过程中应采用环保型清洗剂，减少对环境的污 染。
定期对生产线进行清洁和维护，确保生产环境的整洁和 卫生。
废气、废液等废弃物应按照国家相关标准进行排放和处 理。
展方向。企业致力于研发环保型清洗制绒工艺，降低能源消耗和环境污
染。
03
高精度与高效率
为了提高产品质量和生产效率，生产线清洗制绒技术向高精度和高效率
方向发展。企业不断优化清洗制绒工艺，提高设备的精度和稳定性，实
现高效生产。
市场前景及竞争态势
简述单晶硅片制绒操作的工艺流程
简述单晶硅片制绒操作的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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单晶硅太阳能电池的制绒方法研究
服 务很 可 能造成 服 务 之 间 的相 互 感 染 。也 就 是 说 ， 攻 击 者 只 要 攻 击 一种 服 部 ， 以提高网站服务器的安全性。所以一般来说， 来 自防火墙 内部的参数都 务， 就 可 以运 用相关 的技 能攻 陷其 他使 用 。因为 攻击 者只 需要 攻破 其 中一种 是可靠的， 值得信任的， 而来 自外部的参数基本上是不值得信任的。但是 ， 并 服务 ， 就可 以运 用这 个 服务平 台从 内部 攻击 其他 服务 ， 通 常来 说 ， 从 内部 执行 不是 说不 值 得信任 的 参数或 者来 自防火墙 外部 的参 数 网站服 务 器都 不采 用 ， 攻击 要 比外部 执行 攻击 方便 得 多 。 而 是说 ， 在 网站 服务 器设 计 的时候 ， 需 要格 外 留心 ， 采用 这些 不值 得 信 任 的参 或许 有人 会说 ， 不 同的服 务采 用 不 同 服务 器 就 可 以 了。 当然 可 以 ， 但 这 数 的时候 需要 执行 检 验 ， 看其是 否 正 当 ， 而 不 能 向来 自网 站 内部 的参 数 那 样
单晶硅太阳能电池的制绒方法
未经处理的单晶硅表面具有高反射率 ，通过制绒技术可以降低表面反射， 减少光能的损失，提高太阳能电池的 光电转换效率。
国内外研究现状
国外研究
国外对单晶硅太阳能电池的制绒技术进行了广泛的研究，提 出了多种制绒方法和工艺，包括酸腐蚀、碱腐蚀、激光刻蚀 等。其中，酸碱联合制绒工艺因其效果显著而得到广泛应用 。
废水处理和回收
建立废水处理设施，对废 水进行回收处理，实现废 水零排放。
05 结论与展望
研究结论
制绒方法优化
通过对比不同制绒工艺参数，发 现碱浓度、温度和时间等因素对 制绒效果具有显著影响。优化后 的制绒工艺可提高硅片表面绒面
结构的质量和效率。
表面形貌改善
研究结果显示，优化后的制绒工 艺能够获得更细小、更均匀的绒 面晶胞结构，显著提高了硅片表
03 实验结果与分析
实验结果
制备出单晶硅太阳能 电池，表面制绒后呈 现出明显的绒面结构 。
经过制绒处理，太阳 能电池的短路电流和 开路电压均有所提高 。
绒面结构增加了太阳 能电池的表面积，提 高了光的吸收效率。
结果分析
制绒处理能够改善单晶硅太阳 能电池的表面形貌，增加光吸 收面积。
通过对比实验，发现制绒处理 能够提高太阳能电池的性能。
效果。
04 讨论与优化建议
制绒工艺优化
01
02
03
工艺参数优化
通过调整制绒液浓度、浸 泡时间、清洗温度等工艺 参数，提高制绒效果。
设备改进
采用新型的制绒设备，提 高设备运行效率和稳定性 。
清洗技术改进
采用先进的清洗技术，如 超声波清洗、喷淋清洗等 ，提高清洗效果。
提高太阳能电池效率的途径
选用高质量硅材料
单晶硅制绒原理
单晶硅制绒原理介绍单晶硅制绒是一种常用的制备技术，用于制备具有高质量表面的材料。
本文将详细介绍单晶硅制绒的原理及其相关的工艺流程和应用。
原理单晶硅制绒是通过晶体生长技术在硅基底上制备一层高质量的薄膜。
其原理主要包括以下几个方面：1.晶体生长：在制备单晶硅制绒时，首先需要选择适合的基底材料，通常选择硅基底。
然后，在基底上进行晶体生长，通常采用化学气相沉积（CVD）技术。
CVD技术通过将气相材料在高温条件下加热，使其分解并在基底上生成薄膜。
2.控制晶体方位：在单晶硅制绒中，晶体方位的控制是非常重要的。
晶体的方位决定了其物理和化学性质。
为了控制晶体方位，可以通过在基底上引入一层缓冲层，促使晶体在特定方位生长。
3.制备薄膜：通过晶体生长技术，可以在基底上制备一层薄膜。
这层薄膜通常具有高度的结晶度和平整度，能够提供良好的表面质量和机械性能。
工艺流程单晶硅制绒的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.基底准备：选择适合的基底材料，并进行表面处理。
通常，基底会经过清洗、打磨和去除氧化层等工艺步骤，以保证基底的纯净性和平整度。
2.缓冲层生长：为了控制晶体的方位，常常需要生长一层缓冲层。
这层缓冲层通常由非晶态或微晶态硅材料组成，可以通过物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）等技术实现。
3.单晶硅生长：在缓冲层的基础上，进行单晶硅的生长。
通常，采用低温等离子体增强化学气相沉积（PECVD）或金属有机化学气相沉积（MOCVD）等技术进行生长。
这些技术可以提供较高的晶体质量和较高的生长速度。
4.表面处理：在单晶硅制绒后，通常需要进行一些表面处理，以提高薄膜的质量。
常用的表面处理方法包括化学机械抛光（CMP）、湿法腐蚀和离子注入等。
应用单晶硅制绒广泛应用于半导体器件、太阳能电池、显示器件等领域。
其应用主要包括以下几个方面：1.半导体器件：单晶硅制绒在半导体器件制造中起到重要作用。
通过控制晶体的方位和表面质量，可以提高器件的性能和可靠性。
晶硅电池酸碱制绒添加剂研究
晶硅电池酸碱制绒添加剂研究摘要：晶硅电池作为太阳能电池的一种重要类型，其效率和性能受制于电池内部结构和材料的质量。
而酸碱制绒添加剂是晶硅电池制造过程中不可或缺的一环，可以提高晶硅电池的转换效率和稳定性。
本文主要研究晶硅电池酸碱制绒添加剂的制备、性能和应用等方面，为晶硅电池的研究和开发提供参考。
关键词：晶硅电池；酸碱制绒添加剂；转换效率；稳定性1.引言晶硅电池是太阳能电池的一种主要类型，其具有高效率、稳定性好、寿命长等优点，已广泛应用于太阳能发电和其他领域。
晶硅电池的转换效率和稳定性取决于其内部结构和材料的质量，其中酸碱制绒添加剂在晶硅电池制造过程中起着至关重要的作用。
本文将重点研究晶硅电池酸碱制绒添加剂的制备、性能和应用等方面。
2.晶硅电池酸碱制绒添加剂的制备晶硅电池酸碱制绒添加剂主要由酸碱材料和绒毡材料组成。
酸碱材料可以选择氢氧化锰、氢氧化铁等碱性物质和氯化铝、硫酸铝等酸性物质；绒毡材料可以选择聚酯纤维、芳纶纤维等。
将酸碱材料和绒毡材料按一定比例混合，然后通过制绒机将其加工成晶硅电池所需的绒毡形状。
3.晶硅电池酸碱制绒添加剂的性能晶硅电池酸碱制绒添加剂的性能对晶硅电池的转换效率和稳定性有重要影响。
首先，酸碱制绒添加剂应有良好的电导性，以保证电池内部电流的传导和分布。
其次，酸碱制绒添加剂应有较高的稳定性，不易发生化学反应和与晶硅电池材料发生相互作用。
最后，酸碱制绒添加剂应具有良好的机械性能，不易破裂和变形。
4.晶硅电池酸碱制绒添加剂的应用晶硅电池酸碱制绒添加剂主要应用于晶硅电池的制造过程中，具体包括以下几个方面。
首先，酸碱制绒添加剂可以提高晶硅电池的转换效率，通过增加电池内部有效接触面积，减少电池内部电流的损耗。
其次，酸碱制绒添加剂可以提高晶硅电池的稳定性，通过保持电池内部酸碱性平衡，防止电池内部发生化学反应。
最后，酸碱制绒添加剂可以延长晶硅电池的使用寿命，通过增加电池的结构强度和稳定性。
5.结论晶硅电池酸碱制绒添加剂是晶硅电池制造过程中不可或缺的一环，可以提高晶硅电池的转换效率和稳定性。
单晶硅制绒液配方
单晶硅制绒液配方单晶硅制绒液是一种用于制作太阳能电池的关键材料，其性能直接影响到太阳能电池的效率和寿命。
为了获得高效的太阳能电池，需要优化单晶硅制绒液的配方。
本文将介绍单晶硅制绒液的组成、配方优化方法以及常见问题及解决方法。
一、单晶硅制绒液组成单晶硅制绒液主要由以下几种成分组成：1.硝酸铜：用于蚀刻硅片表面，形成纹路。
2.氢氟酸：用于去除硅片表面氧化层，加速蚀刻速度。
3.过氧化氢：用于去除有机物残留和清洗表面。
4.乙二胺四乙酸（EDTA）：用于络合铜离子，防止其在溶液中被还原。
5.聚乙二醇（PEG）：用于控制蚀刻速度和改善纹路形貌。
6.异丙醇：用于调节溶液的粘度和表面张力，改善纹路形貌。
7.去离子水：作为基本溶剂，用于稀释其他成分。
二、单晶硅制绒液配方优化方法单晶硅制绒液的配方优化是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
以下是一些常见的优化方法：1.控制蚀刻速度：蚀刻速度对纹路形貌和深度有着重要影响，过快或过慢都会导致不良效果。
可以通过调节EDTA和PEG的浓度、氢氟酸和硝酸铜的浓度来控制蚀刻速度。
2.改善纹路形貌：纹路形貌对太阳能电池的效率有着重要影响，需要尽可能地降低表面缺陷和裂纹。
可以通过调节异丙醇、PEG和氢氟酸的浓度来改善纹路形貌。
3.提高溶液稳定性：单晶硅制绒液容易受到温度、光照和空气中杂质等因素的影响而失去稳定性。
可以通过添加抗氧化剂、防腐剂等成分来提高溶液稳定性。
4.减少污染：污染会导致太阳能电池效率下降，因此需要尽可能减少溶液中的有机物、离子等污染物。
可以通过使用高纯度的化学试剂和净化设备来减少污染。
三、常见问题及解决方法1.蚀刻速度过快或过慢：如果蚀刻速度过快，会导致纹路深度不均匀和表面裂纹；如果蚀刻速度过慢，会导致纹路形貌不良。
可以通过调节EDTA和PEG的浓度、氢氟酸和硝酸铜的浓度来控制蚀刻速度。
2.纹路形貌不良：如果纹路形貌不良，会导致太阳能电池效率下降。
可以通过调节异丙醇、PEG和氢氟酸的浓度来改善纹路形貌。
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单晶硅太阳能电池的制绒方法研究
在单晶硅太阳能电池表面制作绒面结构，可以降低太阳能电池表面的反射率，提高光生载流子密度，从而达到提高电池的光电转换效率，降低生产成本的目的。
本文通过研究单晶硅太阳能电池的常见工业制绒方法，提出单晶硅太阳能电池的新的制绒方法，供相关人员参考。
太阳能晶体硅太阳能电池制绒方法
【中图分类号】tm914.4+1文献标识码：b文章编号：1673-8005（2013）02-0033-02
1基本情况
随着现代工业的发展，人们对能源的需求日趋加大，引发了全球性的能源危机。
太阳能是人类取之不尽、用之不竭的可再生能源，它不产生任何环境污染，是清洁能源，太阳能电池以其独特优势，超过风能、水能、地热能、核能等资源，有望成为未来电力供应的主要支柱。
太阳能电池作为一种新兴能源已经走上世界舞台。
目前，从市场上所使用的半导体材料来看，晶体硅太阳能电池依旧是市场的主角。
晶体硅太阳能电池主要是单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池，一直保持着90%以上的市场占有率，牢牢统治着整个太阳能市场。
高转换效率、低成本是太阳电池发展的主要趋势。
如何提高太阳能电池的转换效率，降低生产成本一直是研究的一个重点，而有效的减少太阳能在硅片表面的反射损失提高电池的陷光效应是提高太阳能电池转换效率的一个重要手段。
因此在降低太阳
能电池表面反射率方面采用了多种方法，例如：表面制绒和沉积减反膜。
在晶体硅太阳能电池表面制备绒面已经是太阳能电池工艺中必不可少的一个重要步骤，有绒面的太阳能电池能减少光的反射，增加光的吸收，提高短路电流，从而提高太阳能电池的光电转换效率。
而通过化学腐蚀的方法在晶体硅表面制备绒面，以其工艺的简单、快捷、有效而备受亲睐。
2单晶硅太阳能电池的常见工业制绒方法
太阳能电池表面制作绒面已经有几十年的历史，对于单晶硅太阳电池来说，可以利用各向异性腐蚀的原理，在（100）晶面的硅片上生成正向金字塔的绒面结构。
其主要机理就是单晶硅太阳电池的表面通过碱性溶液在（100）晶向的各项异性腐蚀可以在硅片表面形成类似于金字塔的结构，这样可以在硅片表面形成多次反射，大幅度的提高太阳能电池对光的吸收。
当前国内外有很多研究小组在从事关于单晶硅表面碱溶液腐蚀的研究，所采用的多为naoh（koh）、na3po4或na2co3等碱溶液，并加入异丙醇（ipa）或乙醇作为添加剂，以获得较理想的表面反射率和实验重复性。
由于异丙醇较高的成本以及对环境有污染的原因，不利于工业生产，寻找无需加入异丙醇的新的碱溶液配方已成为该领域的研究热点。
工业上常见的单晶硅绒面的制作方法有以下几种：
2.1采用氢氧化钾（或者氢氧化钠）与异丙醇（或者乙醇）在单晶硅太阳能电池表面上制作绒面。
优点是：工艺成熟，易于控制，目前已经用在大规模工业生产上；缺点是：醇类物质易挥发，特别
是ipa易燃、易爆，爆炸限为2.0%—12.7%，遇明火极易发生爆炸，而且价格很高。
因此，寻找异丙醇的替代物或者不需添加异丙醇的制绒液成为后来的研究热点。
2.2硅酸钠作为制绒液（不需任何添加剂）。
优点是：不需要ipa 等价格较高的添加剂，成本较低；缺点是：腐蚀时间过长，均匀性和反射率都不及传统的制绒技术，且重复性不好，只能用作实验研究。
但是如果用少量的硅酸钠与传统的氢氧化钠和异丙醇的混合液体系来制作绒面，则会得到更加均匀，反射率更低的表面结构。
2.3碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液作为腐蚀液来制作绒面，目前在国外一些公司采用这种方法制作绒面。
优点是：碳酸钠和碳酸氢钠的价格便宜，成本相对较低，另外，碳酸钠是一种弱碱，不会像氢氧化钠反应那么剧烈；缺点是：碳酸盐溶液在温度稍低的情况下容易结晶，给工业生产带来了很大的不便。
2.4浙江大学硅材料国家重点实验室发明的用磷酸钠溶液来制绒的技术，腐蚀25min后就可以在硅片表面形成金字塔大小均匀，覆盖率较高的绒面结构，并且其表面反射率也很低。
更重要的是这种腐蚀剂的成本很低，不污染环境，可重复性较好，有可能用在大规模工业生产中。
2.5醋酸钠和氢氧化钠的混合液制绒。
醋酸根离子可以很好地起到替代ipa的作用，而且醋酸钠比碳酸钠和磷酸钠都要便宜。
使用此方法制绒后得到的硅片，无论从表面形貌还是表面反射上来说，都要比原来的制绒方法要好，但是这种制绒方法的缺点是由于氢氧
根离子的浓度没有氢氧化钠溶液中的浓度大，因此，此制绒方法的制绒时间仍然很长，需要进一步优化。
2.6使用次氯酸钠溶液和乙醇的混合液制绒。
该方法制备工艺简单，成本较低，且对环境无污染，最重要的是该方法制绒后的硅片表面反射率较低，且金字塔颗粒较小，有很广阔的应用前景。
但是目前尚处于实验室研究阶段，尚未用于大面积工业化生产。
3单晶硅太阳能电池的制绒新方法
在上述第（6）使用次氯酸钠溶液和乙醇的混合液的制绒方法中所使用的乙醇在制绒温度下极易挥发，所以我们针对此缺点，进行了相应的改善，用1，4环己烷二甲醇（chth）替代乙醇配制制绒液，制备单晶硅的绒面，以期能获得良好的绒面结构。
chth是一种醇类，英文是1，4-cyclohexanedimethanol，中文叫1，4-环己烷二甲醇，分子式是c8h16o2，是由一个苯环连接两个羟基组成的，chth是白色蜡状固体，具有在环状结构上的1，4位对称取代的伯羟基团的二元醇，与水和低分子量醇混溶，溶于酮，几乎不溶于脂肪族烃和乙醚。
其升华点（101.325kpa）160℃，沸点是283℃，熔点31.5℃，闪点161℃，密度是1.150g/cm3。
通过关于chth的物理和化学性质的了解，可以得出chth有很高的沸点且于水混溶，在传统80-90℃单晶硅的制绒温度下也一定具有很好的稳定性，所以我们把它应用到我们未来的单晶硅片绒面制备上，取代异丙醇或者是乙醇，与次氯酸钠溶液混合，按一定的比例配制成溶液，对单晶硅片制绒，具体的实验以及分析我们也将在接下来
的实验工作中详细讨论，我们有理由相信，用chth替代乙醇必将对单晶硅绒面的制备产生积极的影响。
参考文献
[1] 赵缓，越慧我国太阳能资源及其开发利用经济地理 1998 18 56～61.
[2]全球光伏产业发展现状和趋势.
[3]mcintosh r k， shaw c n， cotter e j light trapping in sunpower’s a-300 solar cells proceeding of the 19th epvsc paris 2004 844.。