單晶硅太陽電池由于其相對高的效率和低的成本而備受關(guān)注。人們?yōu)榱颂岣唠姵匦�、降低電池成本進行了很多有益的探討。在晶體硅電池中，表面制絨一直備受關(guān)注。通過表面制絨不僅可以降低表面的反射率,而且還可以在電池的內(nèi)部形成光陷阱,從而顯著地提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。目前已有的表面制絨方法有：化學腐蝕法、反應離子刻蝕法、光刻法、機械刻槽法等。其中，光刻法一直處于實驗室階段，優(yōu)點是可以制備出更規(guī)則的絨面結(jié)構(gòu)。反應離子刻蝕和機械刻槽法雖然能得到很低的表面反射率，但是由于生產(chǎn)速度慢、成本高而一直沒有實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化�；瘜W腐蝕法因成本低、生產(chǎn)率高且方法簡單，一直在產(chǎn)業(yè)上廣泛應用。
硅晶體中晶向不同的硅原子排列間距有異，因此堿溶液對各晶向的腐蝕速度也不相同，各向異性腐蝕速率除了由晶向決定外, 還和腐蝕液類型、溫度、配比等有關(guān)。按照Arrhenius定律，腐蝕速率R= R0 exp(-Ea/KT），從實驗中可確定各種腐蝕劑的激活能Ea和與指數(shù)因子R0。對于不同的腐蝕劑Ea和R0不同，對同一腐蝕劑(如NaOH和KOH等)，也會隨配比的不同而改變�；瘜W腐蝕法一般是一定濃度的NaOH或KOH溶液中添加一定比例的IPA和硅酸鈉，在75～95℃下將硅腐蝕30min，便在單晶硅表面得到具有理想的金字塔結(jié)構(gòu)的絨面，關(guān)于金字塔絨面的形成機理，一般的解釋有微電池電化學腐蝕原理和晶體在各個不同晶向上具有不同的原子面密度。但這些理論不能解釋添加劑（如乙醇、異丙醇等）的加入對各向異性因子的影響和溶液重復性差等問題。到目前為止，金字塔絨面的形成機理尚不完全清楚，一直處在爭論中，其中最具有說服力的是Seidel 于1990 年提出的電化學模型。該模型認為各向異性腐蝕是由于硅表面懸掛鍵密度和背鍵結(jié)構(gòu)、能級不同而引起的。
本項目是對目前比較成熟的化學腐蝕法制絨工藝進行改進，引入混合有機堿腐蝕試劑及我們自主研發(fā)的高分子有機物制絨配合劑，從而改變了化學腐蝕液體系，進而改善了制備單晶硅的表面織構(gòu)化工藝，具有開創(chuàng)性作用。從我們前期的研究中發(fā)現(xiàn)制絨效果很好，我們自主研發(fā)的高分子有機制絨配合劑具有價格便宜、來源廣泛、綠色環(huán)保、無揮發(fā)性等特點，有機堿具有制絨無殘留、制絨效果好和對制絨設備腐蝕率更小的特點，徹底解決了現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)時NaOH,IPA和硅酸鈉制絨體系中由于IPA揮發(fā)性高、價格昂貴、有毒、污染環(huán)境和NaOH的制絨殘留及較強的設備腐蝕性等引起的一系列環(huán)境問題和安全生產(chǎn)問題，為太陽能單晶硅片的綠色生產(chǎn)和安全生產(chǎn)提供了保障。
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