太陽能光伏清洗制絨設(shè)備(1)

　　清洗制絨作為太陽電池生產(chǎn)中的第一個工序，該工序主要用于硅片在擴(kuò)散前的硅片腐蝕處理。目的是為了在硅片上獲得表面絨面結(jié)構(gòu)，這種絨面結(jié)構(gòu)對提高晶體硅對光的吸收率有著重要的作用。對于單晶硅來說，采用堿溶液的各向異性腐蝕，即可以在其(100)面得到理想的絨面結(jié)構(gòu)；而多晶硅由于存在多種不同晶向，采用上面的方法無法獲得均勻的絨面，也不能有效降低多晶硅的反射率。目前，多晶硅絨面技術(shù)主要有機(jī)械刻槽、激光刻槽、等離子刻蝕(RIE)和各向同性酸腐蝕。機(jī)械刻槽的工藝方法要求硅片厚度在200μm以上，因?yàn)榭滩鄣纳疃纫话阍?0μm的量級上，所以對硅片的厚度要求很高，而這樣的技術(shù)會增加成本。等離子刻蝕制備出硅片表面陷光效果是非常好的，但它需要相對復(fù)雜的處理工序和昂貴的加工系統(tǒng)。在硅片表面織構(gòu)的制作過程中，可能會引入機(jī)械應(yīng)力和損傷，在后處理中形成缺陷。而各向同性酸腐蝕技術(shù)可以比較容易地整合到當(dāng)前的太陽電池處理工序中，它的制作成本基本上是最低的，在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中，各向同性酸腐蝕是目前廣泛應(yīng)用的多晶硅太陽電池絨面技術(shù)。本章主要討論清洗制絨（堿性制絨和酸性制絨）的基本原理及其清洗制絨設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)、工藝流程、維護(hù)和發(fā)展方向。

　　1晶體硅表面減反射及其制絨原理

　　3.1．1晶體硅表面減反射原理

　　在太陽電池中，其能量的損失有兩種類型：光學(xué)損失和電學(xué)損失，其中光學(xué)損失主要體現(xiàn)以下3種方式：

　　1.硅表面的反射損失，經(jīng)處理的拋光硅片反射率可達(dá)30%以上；

　　2.上電極的遮光損失，作為上電極的金屬柵線要遮掉5%～15%的入射光；

　　3.進(jìn)入硅片能量大于禁帶寬度的光子在電池背面的投射。

　　3種光學(xué)性質(zhì)的損失中，硅表面的反射損失最多。通過在太陽電池表面制備絨面可以有效降低太陽電池的表面反射率，入射光在電池表面多次反射延長了光程，增加了對紅外光子的吸收，而且有較多的光子在P－N結(jié)附近產(chǎn)生光生載流子，從而增加了光生載流子的收集幾率；另外，同樣尺寸的基片，絨面電池的P－N結(jié)面積較大，可以提高短路電流，轉(zhuǎn)換效率也有相應(yīng)的提高。因此，在減少光的損失方面，電池的織構(gòu)化技術(shù)和減反射技術(shù)起著重要的作用。