单晶硅制绒工艺研究+文献综述(2)
参考文献 25
1绪论
目前，单晶硅绒面制备方法有化学腐蚀法、等离子刻蚀法和机械刻槽法等。与其他两种方法相比，化学腐蚀法具有价格低廉和适用于产业化的优点，因此在目前被广泛用于制备单晶硅绒面。化学腐蚀法制备单晶硅绒面的基本原理是，选用特定组成的腐蚀液对单晶硅进行腐蚀处理，由于单晶硅的（100）晶面与其它晶面如（111）晶面或（110）晶面相比，具有更快的腐蚀速度，因此会在单晶硅的表面形成类似金字塔的绒面结构[ ]。
1.1太阳能技术革新的概述
随着社会经济的快速发展，很多可利用的资源正面临着耗尽的危险，寻找新能源取代这些即将耗尽的资源成为当前人类面临的紧迫难题。由于太阳能是一种重要的、有效的、可再生清洁能源，其储量巨大，取之不尽，用之不竭，没有环境污染，利用成本低，且不受地理条件限制，充满了广阔的应用前景。并且太阳能发电具备火电、水电、核电所无法与之比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点，因此太阳能被认为是二十一世纪最受关注、最有发展前景的能源[ ]。
世界各国的经济迅速增长，人类对能源的需求日益增加，导致石油，天然气，煤矿等不可再生资源的迅速短缺，环境污染日益严重。PM2.5增加，废水数以千万吨排入江河，生态环境日益恶化，人类社会的持续发展严重受到威胁。使用清洁且可持续发展的能源成为人类社会的迫切需要。无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的，中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10％。所以说开发可再生能源对于我国来说是迫在眉睫。而太阳能作为新能源的一种，其开发和利用已然成为了人们所关注问题之一，尤其在最近两年国内光伏市场不景气的情况下，太阳能热利用就更要加快发展。
太阳能是一种可再生资源，用之不竭，它有很多优点：清洁无害，在环境日益污染的今天，开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一[ ]；长久巨大，太阳的氢的贮量最够文持上百亿年，而地球的寿命约几十亿年，而每年到达地球表面的太阳辐射能相当于130亿吨煤，说明太阳能取之不尽用之不竭。此外太阳能辐射还不受地域限制，广泛分布于世界各地。因此太阳能成为21世纪最为关注、最有发展前途的能源[ ]。
1.2单晶硅制绒技术的概述
广义上讲，太阳能的利用包括间接利用和直接利用。间接利用是指光合作用、风能、潮汐和海洋温差发电等。而直接利用则主要是光热效应和光电效应两方面。光热效应是将太阳能的能量聚集起来，转换成热能，如太阳能热水器、太阳能灶等，这也包括将太阳能转换成热能后，利用热能发电。光电效应则是将太阳能通过太阳电池转换成电能，这种光电转换主要借助于半导体器件的光生伏特效应进行，应用于空间站、人造卫星以及遥远地区的供电、输油输气管路的保护等方面，并且已经建成太阳能电站以并网发电。目前，太阳能光电转换的研究和应用尽管已取得重大进展，但还存在着制造成本高、光电转换效率低等问题。国内外很多学者致力于降低硅片表面的反射率，进而最大程度的提高太阳能电池的光电转换效率。所以提高光电转换效率和降低生产成本成为摆在广大科技工作者面前的紧迫研究课题[ ]。他们利用各种方法制作单晶硅绒面，提高硅片表面的反射率，进而提高太阳能电池的光电转换效率[ ]。
虽然太阳能的储量虽然巨大，但是其能量密度很低。往往需要面积相当大的转换设备，造价较高；由于受到昼夜，地区，季节和海拔等自然条件的的限制以及天气影响，到达某一地面的太阳能辐照度既是间断，又是极不稳定的，这又给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续，稳定的能源，从而最终成为常规能源的替代品，储能就成为了太阳能利用的一个重要环节。太阳能的利用在某些理论上是可行的，但是其利用率低，且转换装置成本较高。因此，必须不断降低成本，提高转换效率，其中不断减薄硅片的厚度是降低太阳电池成本的最有效手段之一[ ]。硅片的厚度减小，就降低了硅片对光线的充分吸收，为了保证硅片对光的有效吸收；提高转化效率的有效方式是在硅表面形成均匀致密的金字塔结构，这就必须优化制绒的工艺参数。
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