为什么要对硅太阳能电池进行化学腐蚀制绒！

 

在太阳能电池的生产中，硅片太阳能电池的性能和光电转换率与太阳能电池片的表面结构有密切关系，因此在制造过程中，对硅片进行化学腐蚀制绒是一项重要工艺，旨在降低硅片的表面反射率，增加光的吸收，提高光生载流子的密度，从而提高太阳能电池的光电转换率。在完成化学腐蚀制绒这一生产工艺以后，便可使用「美能光伏」生产的美能3D共聚焦显微镜进行科学检测，该设备运用的超高精度检测探头和全自动测量功能在业内属于顶尖水平，可帮助电池厂商科学评估所需要的各种绒面物理数据，从而助力其进行对硅太阳能电池的高效生产！

 

 

化学腐蚀制绒工艺原理

 

硅太阳能电池化学腐蚀制绒的原理是利用硅晶体的各向异性或各向同性，使不同晶面或方向的硅片在化学溶液中的腐蚀速度不同，从而在硅片表面形成不同形状和大小的绒面结构。绒面结构可以增加硅片表面的粗糙度，减少光的反射，增加光的吸收，改变光的入射角度和传播路径，形成光陷阱，提高光生载流子的密度，从而提高电池的光电转换率。

化学腐蚀制绒前后对比图

 

 

对硅太阳能电池进行化学腐蚀制绒可通过碱制绒和酸制绒，碱制绒是利用碱性溶液，如氢氧化钠、氢氧化钾或四甲基氢氧化铵等，对硅片进行各向异性腐蚀，主要适用于单晶硅硅片。酸制绒是利用酸性溶液，如硝酸和氢氟酸的乙酸溶液或水溶液等，对硅片进行各向同性腐蚀，主要适用于多晶硅硅片。

 

对硅太阳能电池进行碱制绒
 

 

碱制绒主要适用于单晶硅片，它利用碱性溶液对硅片表面进行各向异性腐蚀，使其形成金字塔状的绒面结构。金字塔状的绒面结构是由于硅晶体的金刚石晶格结构，不同晶面的硅原子之间具有不同的能量，导致碱性溶液对不同晶面的腐蚀速度不同从而形成的。金字塔的绒面结构可以有效降低硅片表面的反射率，一般可以达到10%以下，而未经制绒的硅片表面的反射率一般在30%以上。

碱制绒的工艺参数主要包括碱液的浓度、温度、时间、添加剂等，这些参数会影响绒面结构的形状、尺寸、分布、均匀性等，进而影响太阳能电池的性能。一般来说，碱液的浓度越高，温度越高，时间越长，腐蚀速度越快，绒面结构越大，反射率越低，但是过度的腐蚀会导致硅片的损失和绒面结构的破坏。

 

 

 

对硅太阳能电池进行酸制绒
 

 

酸制绒主要适用于多晶硅片，它利用酸性溶液对硅片表面进行各向同性腐蚀，使其形成蜂窝状的绒面结构。蜂窝状的绒面结构是由于多晶硅由不同晶向的晶粒组成，酸性溶液对不同晶粒的腐蚀速度相同导致的。多晶硅片不适合使用碱性溶液进行各向异性腐蚀，这是因为不同晶粒的方向刻蚀速度不同，导致硅片的厚度非均匀变化，而且多晶硅片中存在大量的晶界，在碱性溶液中会产生位错，影响太阳能电池的性能。酸制绒的过程主要包括两个基本的化学反应，第一阶段是硅与硝酸的反应，生成氮氧化物和硅正离子，第二阶段是硅正离子与氢氟酸的反应，生成六氟硅酸和水。

 

不论是使用化学腐蚀对硅太阳能电池进行制绒还是使用其他工艺手段制绒，在制绒完毕后为了更清晰客观的了解到太阳能电池片表面的金字塔绒面结构，都需要通过太阳能电池检测设备来对其进行检测。为了达到这一目的，美能3D共聚焦显微镜应运而生！

 

美能3D共聚焦显微镜
 

 

 

美能3D共聚焦显微镜是以光学技术为原理、结合精密Z向扫描模块、3D建模算法等对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像，通过系统软件对光栅的高度与宽度、绒面上的金字塔数量进行定量检测，以反馈其中的清洗制绒、丝网印刷工艺质量。

 

 

● 精确可靠的3D测量，实现实时共聚焦显微图像

 

 

● 超高共聚焦镜头，Z轴显示分辨率可达1nm

 

 

● 198-39966倍最大综合倍率，精确测量亚微米级形貌

 

 

● 全自动光栅绒面测量，快速生成数据

 

 

● 全面反馈清洗制绒和丝网印刷工艺

 

 

● 赋予多种共聚焦色彩图像

 

 

●一体化操作，中文界面，友好的测量分析软件

 

化学腐蚀制绒是硅太阳能电池生产过程中一项重要的工艺，它可以有效降低硅片的表面反射率，增加光的吸收，提高光生载流子的密度，从而提高太阳能电池的光电转换率。在完成化学腐蚀制绒之后，便可使用「美能光伏」生产的美能3D共聚焦显微镜进行测量，并可通过测量数据来科学的推断出被测电池的性能是否符合生产标准！