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在這項(xiàng)工作中，標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鉀 (KOH) 的兩種替代解決方案-介紹了用于光伏的單晶硅 (mono-Si) 晶圓切割后的異丙醇 (IPA) 紋理化工藝。當(dāng)紋理化過程在 80oC，即接近 IPA 的沸點(diǎn) (82.4oC) 下進(jìn)行時(shí)，標(biāo)準(zhǔn) KOH-IPA 蝕刻溶液有兩個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)樗ǔＴ诠夥鐓^(qū)中進(jìn)行。

第一個(gè)問題對(duì)應(yīng)于蝕刻過程中 IPA 的不斷蒸發(fā)。這里的快速解決方案是重新添加 IPA，但不幸的是，這種解決方案具有經(jīng)濟(jì)上的缺點(diǎn)，即成本高。

第二個(gè)問題對(duì)應(yīng)于 KOH-IPA 蝕刻溶液對(duì)切割后的單晶硅晶片的晶片特性的高靈敏度。換句話說，這意味著當(dāng)對(duì)不同種類的切割后單晶硅晶片（例如來自不同制造商）進(jìn)行紋理化時(shí)，會(huì)獲得不同的金字塔形結(jié)果。

在這種情況下，新的硅切割方法的引入也改變了切割后的硅 (Si) 晶片的表面形態(tài)。這意味著修改蝕刻工藝，以便在不同鋸切的晶片上獲得幾乎相同的金字塔形紋理。

摘要

在這項(xiàng)研究中，基于晶體硅 (Si) 的太陽能電池是研究的對(duì)象。如果硅基太陽能電池價(jià)格不那么昂貴，并且被世界上大多數(shù)國家采用，它們將有助于滿足日益增長的世界能源需求。如今，中國為降低全球光伏組件價(jià)格做出了巨大貢獻(xiàn)。不幸的是，它也標(biāo)志著德國光伏產(chǎn)業(yè)的衰落。

介紹

在單晶硅片的情況下，堿性溶液用于在表面產(chǎn)生金字塔形紋理 。對(duì)于多晶硅晶片，酸性蝕刻溶液主要用于生成“蠕蟲狀”紋理 [。本研究的重點(diǎn)是通過使用濕化學(xué)溶液對(duì)單硅晶片進(jìn)行紋理化。特殊情況將在文中注明。除了用于紋理化單硅晶片的化學(xué)蝕刻方法外，紋理化還可以通過機(jī)械開槽、激光開槽 ?或等離子蝕刻方法進(jìn)行。研究化學(xué)蝕刻方法是因?yàn)樗亲畋阋说姆椒?/span>。

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光伏效應(yīng)

? ? ? 說明了 Becquerel 使用的實(shí)驗(yàn)陣列。貝克勒爾照亮了一個(gè)由含有氯化銀 AgCl 或溴化銀 AgBr 的酸性溶液和兩個(gè)鉑 Pt 電極組成的浴。在光照下，AgCl 分解為 Ag+ 和 Cl- 離子。然后這些離子移動(dòng)到它們各自的電極，從而產(chǎn)生電流。

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硅太陽能電池的歷史

? ? ? ?在嘗試生產(chǎn)高純度硅晶體的過程中發(fā)現(xiàn)了 Si 上的光伏效應(yīng)，因?yàn)樗嘈鸥哔|(zhì)量的材料可以取代當(dāng)代無線電設(shè)備中的真空管（1939 年）。Ohl 用于生產(chǎn)高質(zhì)量硅的實(shí)驗(yàn)陣列如圖 2.2 所示。

圖 2.2：Ohl 用于生產(chǎn)高質(zhì)量硅晶體的實(shí)驗(yàn)陣列。錠是通過在電爐中的二氧化硅 (SiO2) 坩堝中熔化粉末形式的金屬硅并緩慢冷卻熔化的材料直至其凝固而生產(chǎn)的 [2: Ohl 1946]

硅太陽能電池發(fā)展的另一個(gè)重要步驟是在 1984 年引入氮化硅 (SiNx) 作為抗反射涂層 [12: Kimura 1984]。目前的標(biāo)準(zhǔn)商用電池基本上如圖 2.6 所示，使用 SiNx 作為抗反射涂層和絲網(wǎng)印刷觸點(diǎn)。已實(shí)現(xiàn)約 17-18%（對(duì)于多晶硅）和 19%（對(duì)于單晶硅）的能量轉(zhuǎn)換效率。

為了增加短路電流 Isc，在電池的正面制作了倒金字塔。為了進(jìn)一步改善光捕獲，電池的平坦背面覆蓋有蒸發(fā)的鋁，作為背面的鏡子。此外，ZnS/MgF2 的雙重抗反射涂層也沉積在電池的正面。因此，實(shí)現(xiàn)了高短路電流密度 。

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