金刚线切割多晶硅片的绒面制备及其应用研究

发布时间：2023-04-30 05:31

　　降低成本和提高光电转换效率是晶体硅太阳电池研究的重点和热点。在硅片切片环节,金刚线切割技术因其具有切割损耗低、生产效率高、环境污染少和线材断裂少等优点,已全面取代砂浆线切割技术。对于多晶硅片,金刚线切割形成的表面光滑,损伤小,使得各向同性的常规酸制绒工艺需要的缺陷密度达不到理想值。另外金刚线切割多晶硅片会形成大量非晶硅区域,阻碍酸对硅片的均匀刻蚀。因此,以往应用在砂浆线切割多晶硅片的常规酸刻蚀技术难以达到高效陷光的效果。采用银离子辅助催化酸刻蚀法可制备出较理想的多晶硅绒面结构,但银的高成本及含银废水的排放等问题阻碍了此技术的产业化应用,人们期望寻找到低成本的贱金属催化剂或者无金属成分的催化剂来替代银。本文对金刚线切割多晶硅片的绒面制备进行了系统研究,提出了两种不同制绒方法:醋酸铜辅助酸催化酸制绒和醇类有机添加剂辅助酸制绒。取得了以下创新结果:(1)采用醋酸铜辅助酸催化法制备金刚线切割多晶硅片绒面。系统研究了各实验参数对所制备绒面光学性能的影响。研究得出了优化的溶液配比和刻蚀反应参数。优化的反应温度和反应时间分别为25℃,5 min,优化的溶液配比为氢氟酸:5 mol/L,过氧化氢含量:...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
第二章 文献综述
    2.1 硅基太阳电池发展历程
    2.2 太阳电池工作原理
        2.2.1 太阳电池器件结构
        2.2.2 太阳电池光伏特性参数
    2.3 硅基太阳电池制备工艺
    2.4 光学损失及陷光原理
        2.4.1 光学损失
        2.4.2 几何陷光原理
        2.4.3 减反射膜陷光原理
    2.5 多晶硅片切割方法
        2.5.1 砂浆线切割多晶硅片
        2.5.2 金刚线切割多晶硅片
    2.6 多晶硅片表面制绒方法
        2.6.1 干法制绒
        2.6.2 湿法制绒
        2.6.3 其他方法
    2.7 本文研究的目的、内容及创新点
        2.7.1 研究目的及内容
        2.7.2 研究创新点
第三章 实验
    3.1 实验试剂
    3.2 实验设备
        3.2.1 激光划片机
        3.2.2 其他实验设备
    3.3 测试设备
        3.3.1 紫外/可见/近红外分光光度计
        3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)
        3.3.3 少子寿命仪
        3.3.4 太阳电池片效率分选机
        3.3.5 原子力显微镜
第四章 醋酸铜对金刚线切割多晶硅片表面陷光结构的影响
    4.1 引言
    4.2 实验
    4.3 结果与分析
        4.3.1 时间变化对表面形貌和反射率的影响
        4.3.2 温度变化对表面形貌和反射率的影响
        4.3.3 醋酸铜含量变化对表面形貌和反射率的影响
        4.3.4 氢氟酸浓度对样品表面形貌和反射率的影响
        4.3.5 过氧化氢浓度对样品表面形貌和反射率的影响
        4.3.6 优化反应条件下硅片的少子寿命和太阳电池的效率
        4.3.7 硅片在HF/Cu(CH₃COO)₂/H₂O₂体系下反应原理
    4.4 本章小结
第五章 添加剂对金刚线切割多晶硅片表面陷光结构的影响
    5.1 引言
    5.2 实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 不同种类添加剂对金刚线切割多晶硅片表面陷光结构的影响
        5.3.2 聚乙二醇添加剂对金刚线切割多晶硅片表面陷光结构的影响
    5.4 本章小结
第六章 总结及展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果



本文编号：3806524