[发明专利]适用于太阳能电池的硅片的表面处理方法

说明书

本发明公开了一种适用于太阳能电池的硅片的表面处理方法，包括以下步骤：对硅片的表面进行激光处理，所述激光处理用于降低所述硅片表面的反射率；对激光处理后的硅片的正面进行刻蚀，所述刻蚀用于去除激光处理后硅片表面产生的熔融硅。本发明的一种适用于太阳能电池的硅片的表面处理方法，该表面处理方法通过激光技术在原硅片表面进行规则的打孔处理，可有效降低表面反射率，且对激光处理后的硅片进行刻蚀以去除硅片表面的复合层，通过刻蚀之后的硅片制备得到的电池片将反射率的优势进一步体现在电学性能上，硅片各项电学性能均有明显提升，在保持低反射的优势下，有效提高太阳能电池的转换效率，具有很好的应用推广前景。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种适用于太阳能电池的硅片的表面处理方法。

背景技术

太阳能发电技术是基于半导体“光生伏特效应”将光转化为电的一种新能源技术，且由于其清洁、可再生、应用范围广等特点受到了大家的青睐，而太阳能电池片是整个发电系统的核心部件。

太阳能电池的原理为“光生伏特”效应，入射光的比例直接影响电池片的输出效率，所以降低电池片表面的反射率是最直接的提升电池片转换效率的方法，常规减反射工艺为在硅片表面通过化学腐蚀来进行制绒，但其工艺目前已经非常成熟，基本无进一步降低反射率的空间。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种改进的适用于太阳能电池的硅片的表面处理方法，该表面处理方法不仅能够降低硅片表面的反射率，且具有高的光电转化效率。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种适用于太阳能电池的硅片的表面处理方法，包括以下步骤：

对硅片的表面进行激光处理，所述激光处理用于降低所述硅片表面的反射率；

对激光处理后的硅片的正面进行刻蚀，所述刻蚀用于去除激光处理后硅片表面产生的熔融硅。

通过激光技术在原硅片表面进行规则的打孔处理，可有效降低表面反射率，但由于激光处理后表面残留的熔融硅会带来严重复合产生复合层。由于熔融硅的复合层的存在，严重影响了光线的接收和转换，所以对于仅仅通过激光处理的电池片来说低反射率并不能带来高转化效率。对于此，本发明对激光处理后的硅片进行刻蚀以去除硅片表面的复合层，且通过刻蚀之后的硅片制备得到的电池片将反射率的优势进一步体现在电学性能上，硅片各项电学性能均有明显提升。

根据本发明的一些优选实施方面，所述激光处理为采用激光在硅片的表面形成凹坑，所述激光参数为功率1～200W，频率100～600kHz，速度0.2～2m/s。通过在硅片的表面形成凹坑从而降低反射率。在一些实施例中优选激光参数为功率100W，频率300kHz，速度1m/s。

根据本发明的一些优选实施方面，所述硅片的正面包括用于接收光线的接收区以及用于印刷栅线的栅线区，所述凹坑分布在所述接收区内，且凹坑规则分布。若将硅片的正面所有区域均采用激光形成凹坑，那么凹坑的顶部与底部高度差过大时，在其表面上制作的金属化栅线宽度及厚度不均匀，不但增加了金属用量，而且增加了栅线电阻，影响了电流导通。所以本发明选择在硅片表面的局部进行激光处理，使需要接收光线的地方形成凹坑以降低反射率，同时在硅片上对应后续需要印刷栅线的位置不做激光处理，使得硅片后续制备得到的电池片的表面具有两种不同深度的绒面结构，包括具有凹坑的大绒面区域保证减反射效果，以及具有小绒面区域利于形成均匀的金属化栅线。

根据本发明的一些优选实施方面，所述凹坑的直径为10～100μm，所述凹坑的深度为1～20μm，相邻所述凹坑之间的距离为0～10μm。

根据本发明的一些优选实施方面，所述凹坑的直径为20～40μm，所述凹坑的深度为5～15μm，相邻的凹坑之间紧密连接，即凹坑之间没有间距，以形成更多的凹坑，进一步保证反射率的降低和均匀性。该凹坑的参数配合本发明中刻蚀溶液的浓度可以得到最高的转换效率。