单晶硅片制绒效果的影响因素

太阳能电池生产环节中，清洗制绒是重要的环节之一，制绒的工艺流程的优化和技术升级能提高太阳能电池的转换效率，降低生产成本。制绒绒面的形成受到NaOH的浓度、停留时间、过程中温度等等因素的影响。美能3D共聚焦显微镜，专为光伏行业而生，能够测量亚微米级的形貌起伏，可以手动亦可自动测量金字塔绒面的整体形状，单个金字塔的形状和高度也能高精度呈现，满足客户的测试需求。

 

硅片为何需要制绒？首先清洗制绒这个环节可以去除硅片表面的污渍，降低不良品的出现。其次较好的金字塔，一定是小而均匀的，且布满整个硅片表面，这增加了硅片表面积，也意味着增加了PN结的面积。

 

最重要的是制绒可以形成起伏不平的绒面，使之产生陷光效应，增加硅片对太阳光的吸收，降低硅表面的光反射率，提高短路电流Isc，使光最大限度的被利用转化为电能。单晶硅片制绒前后表面反射率

 

制绒的最佳效果在合适的腐蚀速率下，成核与生长达到一个平衡，形成大小合适、结构完整且密布整个硅片表面的金字塔结构，此时的金字塔结构较为优化，减反效果最好。

 

如果腐蚀速率较高，金字塔的生长会大于成核，表现的绒面结构为大金字塔，且表面有未成核处，金字塔之间的空隙增大了表面反射率。当腐蚀速度过低时，金字塔成核大于生长，表现为结构不完整、密而层叠的金字塔。

 

腐蚀速率快慢由三个反应速度来决定，一是腐蚀液流至被腐蚀物表面的移动速率；二是腐蚀液与被腐蚀物表面产生化学反应的反应速率；三是生成物从被腐蚀物表面离开的速率。

 

 

制绒的影响因素

1.NaOH浓度影响

 

 

NaOH浓度对硅片反应速率有重要影响。制绒过程中，由于所用NaOH浓度均为低碱浓度，随NaOH浓度升高，硅片腐蚀速率相对上升。与此同时，随NaOH浓度改变，硅片反应的AF也发生改变，因此，NaOH浓度对金字塔的角锥度也有重要影响。不同NaOH浓度下的绒面显微镜图

 

2.温度影响

 

 

温度过高，反应AF值下降，绒面连续性降低，同时腐蚀速率过快，控制困难；

 

温度过低，则腐蚀速率过慢，制绒周期延长，通常制绒温度控制在75℃-85℃。不同温度下的绒面显微图

 

3.时间影响

 

 

制绒包括金字塔的形核及长大过程，因此制绒时间对绒面的形貌及硅片腐蚀量均有重要影响，下图为不同制绒时间后绒面显微情况；不同制绒时间的绒面显微图

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，通过系统软件对栅线的高度与宽度、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。

 

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• 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

 

全自动栅线绒面测量，快速生成数据

 

 

美能3D共聚焦显微镜-金字塔绒面测量视频

ME-PT3000 3D共聚焦显微镜专用于光伏行业对光伏电池片表面的栅线及绒面进行质量检测的光学仪器。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，通过系统软件对光伏电池片上的栅线的高度与宽度、绒面上的金字塔数量进行定量检测，以反馈光伏电池片清洗制绒、丝网印刷工艺质量。