单晶硅制绒工艺研究+文献综述(3)
晶体硅太阳能电池包括单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。单晶硅太阳能电池与多晶硅太阳能电池一直保持在90％以上的市场占有率，牢牢统治着整个太阳能电池市场。与多晶硅太阳能电池相比，单晶硅太阳能电池可有效地在表面制作陷光结构，从而大大减少太阳光在硅片表面的反射损失[ ]。
（1）单晶硅太阳电池的发展：
第一阶段是从1954年到1970年；硅太阳电池的效率从开始的6％快速提高到12％左右，这个阶段硅太阳电池效率的快速增高取决于发展的电子工业和不断深入的对硅材料及硅平面的工艺研究。
第二阶段是从1972年到1980年：此阶段太阳电池达到了一个蓬勃发展的时期，
许多新型电池出现以及许多新技术的引入，促使太阳电池效率提高了3％左右，这些新型电池主要有：
1．背场电池：在电池的背面接触区引入同型重掺杂区。接触区附近的收集性能改进进而增加了电池的短路电流：背场可以降低饱和电流，从而改善开路电压，进而提高电池效率。
2．紫电池：此电池是在1972年为通信卫星开发而制作的。因其浅结(0.1～0.2微米)
密栅(30／厘米)和减反射而获得高效率。
3．表面织构化电池一又称绒面电池，减小了电池表面的反射并提高了光生载流子的收集。
4．MIS电池和MINP电池：氧化层大大减小了正表面的复合。
5．钦一钯金属化电极和减反射膜，在硅太阳电池发展中起了主要作用。
第三阶段：自从1980年以来，硅太阳电池进入快速发展的时期。此时期的技术发展主要表现是在电池的制造工艺中引入了表面钝化技术、降低接触复合效应、后处理提高载流子寿命和改进陷光效应等技术。其中表面V型槽和倒金字塔技术。双层减反射膜技术的提高和陷光理论的完善，更加降低了电池表面的反射，同时提高了对红外光的吸收，进而降低太阳能电池表面的反射率。以各种高效电池为代表，(1)单晶硅高效电池的典型代表是新南威尔士大学(UNSW)的钝化发射区电池(PESC，PERC，RERL)、斯坦福大学的背面电接触电池(PCC)以及Fraumhoter太阳能研究所的局域化背表面场电池(LBSF)等。其效率都在20％以上。(2)机械刻槽埋栅电池以机械刻槽代替激光刻槽便于实现机械化生产，降低成本，比LGSC更具有产业化前景。目前国内MGSC电池的最高效率为[ ]。
在晶硅太阳能电池片制备过程中，为了提高太阳能电池片的性能和效率，需要在硅片表面制作绒面，形成金字塔结构，使入射光的光程增加，增加了光的吸收，降低反射率， 从而提高太阳能电池的转换效率。目前，工业化单晶硅电池片的生产中主要使用湿法腐蚀， 在腐蚀液里面添加氢氧化钠和异丙醇，其工艺存在以下问题：①反应过程不好控制，很容易造成腐蚀过度，从而导致硅片的碎片率增加；②反应过程中随着硅酸钠的增加，制绒效果不稳定，成品率难以控制；③制绒工艺温度接近异丙醇沸点，随着反应的进行，会造成异丙醇的大量挥发，一方面由于异丙醇易燃且有毒，空气中异丙醇含量过高会产生安全隐患，同时 也会对操作人员身体健康带来隐患；另一方面随着制绒液中异丙醇的减少，就需要分批次补加，大幅度增加了生产成本，同时由于补加的量很难控制，从而影响制绒效果制绒液中加入的异丙醇量过多，就会使废水的COD明显偏高，从而加重了对环境的污染，加大了废水的处理成本[ ]。
1.3单晶硅制绒内容
大规模推广太阳能，必须降低单晶硅太阳电池的成本，提高太阳能转化效率，减小单晶硅表面的反射率。研究并确定单晶硅制绒工艺条件，主要涉及单晶硅制绒碱液浓度、制绒时间和温度。研究工艺条件对单晶硅表面金字塔结构形成和反射率的影响，寻找制备低反射率绒面的最佳工艺。使硅面织构后的绒面反射率低于13%[ ]。
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