第３０卷第１０期
２００９年ｌＯ月
太阳能学报
ＡｆｔｒａＥＮＥＲＧＩＡＥＳＯＩＡＲｋＳ
ＳＩＮＩＣＡ
Ｖ０１．３０．Ｎｏ．１０
Ｏｃｔ．，２００９
酸腐蚀多晶硅表面的光反射率计算
滕
繁１，刘志凌２，彭
欢１，周
浪１
（１．南昌大学材料科学与工程学院，太阳能光伏学院，南昌３３００３１；２．南昌大学理学院，南昌３３００３１）
摘要：分析了现有酸腐蚀多晶硅表面光反射率计算模型中存在的基本问题，提出了更符合酸腐蚀多晶硅表面形貌特征的光反射率计算模型，并就波长为５５０ｈｍ的单色光垂直照射下的光反射率随表面凹坑深度与球体半径比值鼠。，Ｒ的变化进行了系统计算。结果表明，当日。，翮生０—０．２９之间时是完全一次反射区，月。是一恒定值。随着而『Ⅱ。，Ｒ增加，反射次数增多，反射率下降。当日。／Ｒ＝１时，也就是凹坑深度刚好为球半径时，反射率最低。关键词：太阳电池；多晶硅；酸腐蚀；反射率；模型中图分类号：ＴＭ９１４．４＋１
文献标识码：Ａ
Ｏ引言
复杂，本文根据酸腐蚀表面的形貌特征，提出了一种更接近真实情况的模型，并用此模型计算了酸腐蚀多晶硅表面的光反射率。
为了提高多晶硅太阳电池的转换效率，降低多晶硅表面的光反射，增加光的有效吸收是十分必要的。现在，多晶硅绒面已经成为近几年国内外研究的热点，已经有许多人针对多晶硅酸腐蚀后表面特征建立了相应的模型来计算多晶硅酸腐蚀后表面的反射率【ｌｏＪ。在这些模型中都把多晶硅表面近似成是由许多凹球面组成，然后以单个凹球面为模型来计算多晶硅表面反射率。
然而，以单个凹球面为模型来代表一个表面存在一个明显问题。如图１所示，晶硅表面不可能完全由完整的凹球面组成，即使是最密排布，各个凹球面之间也必然有平面间隙，以一个凹球面为模型来代表整个表面在逻辑上明显不完整。如果表面真是由完整的凹球面排布而成，这种计算将偏离它的实际反射率。观察显示，表面的形貌结构事实上更为
１形貌特征与模型
图２为一种典型的酸腐蚀多晶硅表面显微形貌。可以看到，酸腐蚀后的多晶硅片表面呈沙坑状，近似球体落入沙土表面而形成许多沙坑的表面结构。
图２扫描电镜观察的表面织构形貌图
Ｆｉｇ．２
Ｄｉａｇｒａｍｏｆｓｕｒｆａｃｅ
ｔｅｘｔｕｒｅ
ｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙ
ｓｃ挪ｍｉｌｌｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ
这些坑洼的形状近似于多个球形坑相互交叠而
成的，如图２中有４个高点的坑就是一个球形坑的
图１模型示意图
Ｆｉｇ．１
Ｍｏｄｅｌｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ
周围有４个球形坑与之交叠而成的，图３为平面示意图。除图中示出的有４个高点外，还有其它个数，每个坑的高点的个数越多，此坑就越接近一个完整
收稿日期：２００８硝．０２
基金项目：国家大学生创新性实验计划立案项目（０７１０４０３２１）
通讯作者：周浪（１９６２一），男，教授，主要从事光伏材料方面的研究。Ｉｚｈｏｕ＠ｎｃｕ．ｅｄｕ．ａ１
太阳能学报３０卷
半球形坑。
实线框为凹坑俯视轮廓
ａ．平面俯视图
Ａ
Ｄ
Ｂ
ｂ．立体图图３不意图
Ｆｉｇ．３
Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ
为此，针对以往研究模型的不足之处，做了一些图４俯视平面组合图
Ｆｉｇ・４
Ｖ。币ｃａｌｐｌａｎａｒ
ｃｏｍｂ删叫“ｅｗ
建立一个如图５所示的模型来计算尺训与波单长射
为光
瓣
的射
８．立体图
ｂ．平面俯视图
ｃ．剖面图
图５本文模型不意图
Ｆｉｇ．５
Ｏｕｒｍｏｄｅｌｓｃｈｅｍａｔｉｃ
ｄｉａ孕锄
根据几何关系，可得：
０＝ａＨ嬲（１一茗）
口＝ａｒｅｓｍｌ——Ｊ
．／ｓｉｎＯ＼
２
．『ｓｉｎ（ａｌ℃ｏ．０６（１一茗））１
，
七＞★－２０
２—－２ａｒｅｅｏ—ｓ（１－ｘ）
ａｌ陀ｓｌｉｉＩ。ｌ２０
２ａｒｅｅｏｓ（１一菇）
＾蚓ｅ
。
２
ｉＩ五又丽＋面瓦而Ｊ
１『ｓｉｎｚ（０一口）．ｔ觚２（口一口）１‘
因此，总反射率尺叫为：
改进。取图３中有４个高点的凹球形坑为代表模型。在本文模型中能够很好地解决边界相接的问题，如图４所示，可以将多个凹坑在表面组成一个完整的平面，计算结果更切合实际。
式中，日——入射角；口——反射角；Ｉ｜｝——反射次数，
向上取整值（如ｋ：２．４时就取３）；石二一任意Ｈ／Ｒ值；凡——多晶硅折射率，５５０ｈｍ单色光照射下的值
为４．０７７。
２模型的求解
日一／Ｒ的函数关系。取有４个高点的凹球形坑，假设４个高点的Ｈ。值相等，且假设是以波长为５５０ｎｍ的单色光垂直照射在球形坑内。
计算誓姜鬟圭茎主耄茇纂罢＃反射率公式ｎ’２１，可以
ｌＯ期滕繁等：酸腐蚀多晶硅表面的光反射率计算
尺训＝Ｌｒ
Ｒ。ｉ叫。×ｄｓ
因为，，：√Ｆ了ｒｉ了Ｒ，所以：
ｄｓ＝２７ｃｒｄｒ＝２７（Ｒ２（１一ｘ）ｄｘ
ｓ：＿Ｄｆ２：４ＲＨ一２Ｈ２：Ｒ２（４ｚ。一２ｘ２嘣）
式中，ｒ——任意深度Ｈ对应的一个圆平面的半径；尺——球半径；Ｓ——投影面积大小；ｄｓ——微元环的面积；髫。——等于日。／尺；戈ｈ＝日ｈ，Ｒ。
在求尺训时，将凹坑分为两部分，一部分为日ｈ以下部分的球面体的反射率，另一部分为超出口ｈ的４个近似三角形曲面的反射率。
所以：
Ｆｉｇ．６
图６
Ｔｈｅ
Ｒ训与石。的函数关系曲线图
ｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅ
ｆｕｌｔｏｎ
ｂｅｔｗｅｅＢ尺训ａｎｄ算ｍ
３结果分析
从图６我们可以看出，反射率尺涮跟凹坑深度有关。当日。，尺的值在０～０．２９之间是完全一次反
尺洲＝学
ｄｓｌ＝２ｎＲ２（１一ｘ）ｄｘ
１）当戈≤ｚｈ＝ｌ一√１一石一＋吉ｚｊ：盥时：
Ｅｌ＿ｊ。ｈＲ咄山ｌ
射区，Ｒ训＝Ｌ—｝是一恒定值。随着Ｈｍ／Ｒ
ｆＲ豳“ｄｓ
增加，反射次数增多，反射率下降，当日一／Ｒ＝１时，也就是凹坑深度刚好为球半径时的反射率最低。
＝ｅｈ丌砰（－一ｘ）［渊＋粼】‘ｄ菇
（１）
４结语
多晶硅绒面的减反射机理是通过光在多晶硅表面的织构之间多次反射来增加多晶硅对入射光的吸收，从而降低了反射率。在酸腐蚀状态下，多晶硅表面的腐蚀效果一般为坑洼状，在此前提下，我们通过观察多晶硅酸腐蚀后的形貌图，提出了更符合酸腐
２）当Ｘ＞Ｘｌｏｗ－－－－ｌ一√ｌ—ｚ。＋ｉ１戈２～时：
ｄｓ２：耳－４０Ｊ２７ｃＲ２（１一石）ｄ戈７ｃ
。
Ｅ２＝Ｉ—Ｒ咄ｄｓ２
蚀多晶硅表面形貌特征的光反射率计算模型，找出了反射率与坑洼深度的关系。
＝．ｆ三：ｃ兀一４∞，砰ｃ・一戈，【詈要毛吕－ｉ｝罢｛＋笔墨专暑｛高】‘以
（２）
［１］Ｎｉｓｈｉｍｏｔｏ
［参考文献］
Ｙ，ＩｓｈｉｈａｒａＺＴ，ＮａｍｂａＫ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆａｃｉｄｉｃ
ｓｉｌｉｃｏｎ
∞：锄咖ｆ，型巫］（∞表示含义在图５中已
其中，
ｔｅｘｔｕｒｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌｔｉｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ０ｆ
ｓｏｌａｒ
ｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ
ｔｈｅ日ｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，１９９９，１４６（２）：４５７．—４６１．
Ｚｈｅｎｑｉａｎｇ，Ｙａｎｇ
［２］ＸｉＤｅｒｅｎ，ＷｕＤａｎ，ｅｔａ１．Ｔｅｘａｎｆｉｚａｔｉｏｎｏｆ
＼以＝百ｊ矿Ｊ
ｅａｓｔ
ｍｕｌｔｉｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｆｏｒｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｓｅｍｉｃｏｎｄ
Ｓｃｉ
Ｔｅｃｈｎｏｌ。２００４，１９：４８５—４８９．
标出）
最后计算并画出了在波长为５５０ｎｍ的单色光照射时Ｒ叫与茗。的函数关系曲线图，如图６。
】３２２
太阳能学报
３０卷
ＬＩＧＨＴ
ＲＥＦＬＥＣＴＩⅥＴＹ
ＣＡＬＣＵＬＡＴＩｏＮｏＦ
ＡＣⅢＣＯＲＲＯＳＩＯＮ
ＳＵＲＦＡＣＥＯＦＩⅥＩⅡ。ＴＩＣＲＹＳＴＡＬＬＩＮＥＳⅡ。ＩＣｏＮ
ＴｅｎｇＦａｎｌ，ＬｉｕＺｈｉｌｉｎ９２，ＰｅｎｇＨｕａｎｌ，ＺｈｏｕＬａｎ９１
（１．＆ｈｏｄｏｆＭｏａ，ｒｉ以Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ，ＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００３１，Ｃｈｉｎａ：
２．Ｓｃｈｏｏｌ
ｏｆ
Ｓｃｉ∞ｅ，Ｎａｎｃｈａｎｇ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＮａｒｗＪｔａｎｇ
３３００３１．Ｃｈｏｍ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔａｒｙｐｒｏｂｌｅｍｉｎｌｉｇｈｔｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎｗａｆｅｒｓｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ
ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅａｃｉｄｉｃｅｔｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ａｎｄ
ａ
ｎｅｗ
ｍｏｄｅｌｉｎａｃｃｏｒｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｓｕｒｆａｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｐｕｔｆｏｒ－
ｗａｒｄ．Ａｓｙｓｔｅｍｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｓｈｏｗｅｄｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ尺删ｏｆ
ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｖａｒｉｅｄｗｉｔｈｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ
ｒａｔｉｏ日。／尺ｂｅｔｗｅｅｎｓｕｒｆａｃｅｐｉｔｓｄｅｐｔｈａｎｄｔｈｅｓｐｈｅｒｅｒａｄｉｕｓｕｎｄｅｒｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｏｆ５５０ｎｍｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｌｉｇｈｔ
Ｗａｓｐｕｔｕｐｆｉｎａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ日。／Ｒｂｅｔｗｅｅｎ０—０．２９ｉｓｔｈｅ
ｃｏｍｐｌｅｔｅｏｎｃｅ．ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ
ｃｏｎｓｔａｎｔ
ａｒｅａ
ａｎｄ
Ｒ圳ｉｓ
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ｖａｌｕｅ．Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｔｉｍｅｓｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈ
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Ｈ。｜Ｒ，ｂｕｔｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙｉｓｊｕｓｔ
ｏｎ
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Ｈ一｜Ｒ＝１，
ｔｈａｔｉｓ，ｗｈｅｎｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆｓｕｒｆａｃｅｐｉｔｓｅｑｕａｌｓｌｏｗｅｓｔｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ．
ｔｈｅｓｅｍｉｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｓｐｈｅｒｅ，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｈａｓｔｈｅ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ；ｐｏｌｙｓｉｌｉｅｏｎ；ａｃｉｄｉｃｅｔｃｈｉｎｇ；ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ；ｍｏｄｅｌ
酸腐蚀多晶硅表面的光反射率计算
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
滕繁， 刘志凌， 彭欢， 周浪
滕繁,彭欢,周浪(南昌大学材料科学与工程学院/太阳能光伏学院,南昌,330031)， 刘志凌(南昌大学理学院,南昌,330031)太阳能学报
ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA2009，30(10)0次
参考文献(2条)
1. Nishimoto Y,Ishihara Z T,Namha K.Investigation of acidic texturization for multicrystallinesilicon solar cells[J].Journal of the Elecuvchemical Society,1999,146(2):457-461.
2. Xi Zhenqiang,Yang Deren,Wu Dan,et al.Texturization of cast multicrystalline silicon for solarcells[J].Semicond Sci Technol,2004,19:485-489.
相似文献(10条)
1.会议论文 刘祖明. 林理彬. 廖华. 涂洁磊. 陈庭金 电子辐照多晶硅太阳电池研究 2003
多晶硅太阳电池在接受能量为1MeV,注量分别为1×10cm,1×10cm,1×10cm电子辐照后,多晶硅太阳电池总的衰减大于空间用单晶硅太阳电池.发现一个新现象,多晶硅太阳电池接受同样的电子辐照注量,其开路电压衰减小于普通单晶硅和薄单晶硅太阳电池,也小于空间用单晶硅太阳电池,从辐照机理及多晶硅太阳电池结构上解释了该现象.
2.期刊论文 刘祖明. 苏里曼·K·特拉奥雷. 王书荣. 廖华. 胡志华. 李迎军. 陈庭金. 汪义川. 罗毅 多孔硅多晶硅太阳电池研究 -云南师范大学学报(自然科学版)2001,21(4)
多晶硅太阳电池是目前世界光伏产业发展的重点，由于多晶硅不同的晶粒取向的差异，使传统的单晶硅绒面制备技术不能用于多晶硅太阳电池。多孔硅技术是适于多晶硅的廉价表面减反射膜技术。文章研究了多孔硅技术在多晶硅太阳电池中的应用，用化学腐蚀法制备了多孔硅，成功制备了效率达10.72%多孔硅多晶硅太阳电池。
3.学位论文 陶龙忠 高性能多晶硅太阳电池先进生产工艺的研究 2008
本论文共有七个章节，分别从多晶硅太阳电池制备的各个主要工艺进行论述。
第一章综述了当前晶体硅太阳电池的发展状况，特别是对高效太阳电池的技术研究进行详细的分析，从而引申出发展高性能多晶硅太阳电池的必要性和可行性。
第二章研究旋转涂膜工艺，通过改进涂膜设备和涂膜工艺，使得涂膜均匀性得到较大提高，扩散后方块电阻的标准偏差低于5％。针对连续式快速扩散的生产要求，配制成一种新型的安全、环保、较为廉价的掺杂源，并将原来化学处理所需的十步工艺缩减为四步，节省了大量的工艺时间和工艺成本。
第三章介绍了连续式快速扩散设备和扩散机理，通过对实际扩散温度的精确测量及对比在扩散过程中启用和关闭紫外水银灯对方块电阻的影响，得出快速扩散的真实原因，从而对目前普遍接受的高能光子增强扩散学说表示怀疑。
第四章首先分析了各种掺杂溶液对发射区方块电阻、p-n结以及太阳电池性能的影响，然后重点研究扩散温度和扩散时间与发射区方块电阻及p—n结结深的关系，推导出方块电阻与扩散时间和扩散温度的理论公式。针对工业生产普遍采用的丝网印刷电极方式，研究了快速扩散所需的最佳方块电阻大小，并在这个最佳方块电阻的范围内，改变扩散温度和扩散时间的组合，得出最佳的扩散条件，制备出高质量的p—n结，有效提高多晶硅电池的效率。第五章研究吸杂与钝化工艺。通过磷吸杂效应，多晶硅片的少子寿命在高温扩散过程中不但没有降低，反而得到大幅度提高。在常规的PECvD沉积氮化硅薄膜工艺之前，增加了湿化学钝化技术，研究了湿化学钝化时间、钝化温度对多晶硅太阳电池开路电压和效率的影响。
第六章对丝网印刷电极和烧结工艺进行优化。为了降低串联电阻和提高填充因子，尝试结合丝网印刷和电镀法制备正面电极。对于烧结工艺，首先对烧结温度进行精确的标定，随后研究不同的烧结温度对多晶硅太阳电池性能的影响，优化出最佳的烧结工艺。另外，特别介绍了一种可以直接显示太阳电池旁路结的设备，并用它来检验电池制备过程中可能产生各种旁路结的问题。
通过对以上一些生产工艺的改进，制备的多晶体硅太阳电池取得了良好的结果：5寸多晶硅光面电池最高效率可达到15.8％，平均效率约为15.6％；6寸多晶硅光面电池最高效率达到15.5％，平均效率约为15.3％。这些先进工艺的研究为制备高性能多晶硅太阳电池探索出一条可行路线。 最后根据初期的钝化与激光试验结果，提出开发适合于工业化生产的更高效率电池的设想，即在保留丝网印刷制备电极工艺的前提下，利用双面钝化和激光扫描技术制备高效晶体硅太阳电池。
4.期刊论文 石湘波. 施正荣. 朱拓. 汪义川. SHI Xiang-bo. SHI Zheng-rong. ZHU Tuo. WANG Yi-chuan 铝吸杂对多晶硅太阳电池的影响 -江南大学学报（自然科学版）2006,5(2)
针对铝吸杂对多晶硅的影响,比较了单、双面蒸镀2 μm铝的多晶硅片在CTP和RTP炉中进行铝吸杂后的少子寿命、电性能和量子效率.发现在RTP炉中进行铝吸杂时,双面蒸镀铝少子寿命的增加比单面蒸镀时明显,在830 ℃时吸杂效果最优;而在CTP炉中吸杂时,单面蒸镀铝少子寿命的增加更明显,在600,700 ℃时吸杂效果最优.
5.会议论文 张忠文. 汪义川. 邱第明. 李杰慧 商业化多晶硅太阳电池生产工艺的成功实现 2000
晶体硅太阳电池组件的主要成本构成是硅片.使用多晶硅(mc-Si)替代直拉单晶硅(CZ-Si)可以降低硅片成本.多晶硅材料存在的少数载流子寿命较低、材料电参数分散的缺点,经过世界上许多工作团组的努力得到了很大程度的解决.使多晶硅太阳电池进入了商业应用的新时期.云南半导体器件厂在国家“九五”科技攻关任务实施期间,经过不断努力,成功地实现了多晶硅太阳电池商业化生产.
6.学位论文 赵汝强 多晶硅太阳电池表面织构及背腐蚀先进工艺的研究 2009
高效率和低成本的一直是太阳电池研究的热点。增强太阳电池表面对入射光的吸收有利于提高太阳电池的转换效率，太阳电池都会在其表面采取一定的措施降低入射光的反射率。本文先以HF—HNO3体系为基础，利用各向同性湿法化学腐蚀方法制备出了多晶硅片绒面，然后尝试采用激光技术制备反射率更低的表面织构，最后通过背腐蚀技术优化多晶硅太阳电池生产工艺。为产业化生产多晶硅太阳电池给出了理论和工艺参考。
第一章:综述了当前晶体硅太阳电池的发展状况，介绍了商业化晶体硅太阳电池制造技术的最新进展，并对各种制备工艺做出评价和展望。
第二章:介绍了利用各向同性腐蚀法制备多晶硅绒面的研究结果，主要采用酸腐蚀制绒，并利用SEM和Hitachi U—4100分光光度计分析了化学腐蚀后多晶硅片表面形貌和陷光效果。随着反应时间的增加，表面形貌从微裂纹状变为气泡状，反射率是一个先降后升的过程，其中微裂纹状织构的反射率比气泡状的低。通过优化各种参数，获得了腐蚀速度平缓，表面形貌介于微裂纹与气泡状之间，能与目前太阳电池后续工艺相适应的多晶硅绒面制作工艺。
第三章:介绍了利用激光制备多晶硅表面织构的研究结果。主要采用激光在硅片表面刻蚀，然后利用化学方法去除残余和损伤，制得各向同性的表面形貌。通过SEM，Hitachi U—4100分光光度计和Semilab WT2000少子寿命仪分析了表面织构化后的表面形貌，反射率和少子寿命。通过调节激光和化学腐蚀参数得到很好的陷光结构，激光点阵比平行刻槽的表面织构有更低的反射率，但其清洗难度也较大。激光表面织构为多晶硅的减反射处理提供有效的途径，虽然目前还没有被广泛应用，但是随着激光设备和工艺的发展，激光表面织构技术将成为太阳电池工业生产的一种重要手段。
第四章:研究背腐蚀工艺，制备多晶硅太阳电池。背腐蚀与等离子刻蚀分离P—N结工艺相比，太阳电池参数有所提高，主要表现在开路电压Voc和短路电流Isc。虽然填充因子FF不如等离子刻蚀的，但其平均效率可达到15．81％，比等离子刻蚀制备的太阳电池高0．2％左右。背腐蚀分离P—N结适用于大规模自动化生产，而且是制备背点接触高效电池的必须手段，因此背腐蚀分离P—N结工艺是未来发展的趋势。 第五章:对未来太阳电池工艺发展的趋势进行展望。
7.会议论文 李华. 邵爱军. 杨健. 汪义川. 季静佳. 施正荣 工业化生产多晶硅太阳电池体内钝化的研究 2004
由于多晶硅材料质量的不均匀性，给工业生产太阳电池电性能一致性的有效控制带来一定的难度，本文旨在针对优化多晶硅材料电特性通过等离子增强化学气相沉积在多晶硅表面沉积a-SiNx:H 经过高温热处理对材料进行表面与体内钝化，从本质上整体提高太阳电池材料的质量，进而提高太阳电池电性能的一致性。实验首先对双面氮化硅钝化和铝致钝化进行了比较，再经过对氮化硅成分和热处理过程的优化，研究出适合于工业大规模生产的最佳钝化条件。实验中，通过准稳态光电导少子寿命测试法在强注入条件下测量不同方法钝化后的有效少子寿命及比较电池对特定波长单色光的相对量子效率来定性的评价钝化效果。采用该钝化条件，工业丝网印刷多晶硅电池平均效率达到15.0﹪，电性能不均匀度有效的控制在4.4﹪。
8.会议论文 周之斌. 孟繁英. 崔容强. 胡宏勋. 孙铁囤. 王永东. 陈东 用SEM和EDAX技术研究多晶硅太阳电池电极 2000
用作为收集光在电流的多晶硅太阳电池电极(包括迎光面的栅电极和背电极)是多晶硅太阳电池的重要组成之一,其合理设计、电极质量、收集光生在电流的效率、自损耗的大小以及电极与硅的接触特性将直接影响电池的光伏效率.本文采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能量色散谱(EDAX)技术,对多晶硅太阳电池的栅电极和背电极,进行了形貌、成份的研究,并进行了硅基和电极材料之间的互扩散研究.
9.会议论文 杨畅民. 杨党强. 黄国华. 苑进社 高光强下常规多晶硅太阳电池输出特性实验研究 2004
利用室外光源采用旋转抛物面聚光器，实验研究了不同光强下常规多晶硅太阳电池的伏安特性。实验结果表明，在电池工作温度不高于30℃时，常规多晶硅太阳电池在2.8kw/m2 光强下工作是可行的。温度对多晶硅太阳电池的性能影响较大，入射光强3.2kw/m2 连续照射时，由于温度的影响开路电压下降了48％，峰值功率下降了53﹪。
10.学位论文 杜忠明 多晶硅太阳电池关键技术研究 2006
本论文依据多晶硅结构的特点，对多晶硅太阳电池制备的关键技术：多晶硅绒面织构、扩散和表面钝化等进行了研究。
多晶硅有的晶粒上绒面减反射效果较差，多晶硅碱绒面织构的减反射效果不如单晶硅好。酸绒面织构可以改善其减反射效果，通过实验，酸绒面织构表面对波长为400-1000nm的光反射率降低到20％以下，比碱绒面织构多晶硅的反射率小8个百分点。
多晶硅扩散后方块电阻随温度变化比单晶硅更明显，扩散温度较低时多晶硅扩散方块电阻比单晶硅大，温度较高时，多晶硅扩散方块电阻比单晶硅小；800℃氧化后，多晶硅方块电阻比氧化前增加，900℃氧化后方块电阻比氧化前减小，本论文解释了这两种现象。
经过实验发现：采用变温扩散可以改善多晶硅太阳电池性能，最初扩散温度是900-950℃，后一段时间温度是850-870℃。本论文研究了PECVD沉积氮化硅的表面钝化工艺，结合氮化硅减反射膜的特点，对研制多晶硅太阳电池工艺进行了优化，进一步改善了多晶硅太阳电池性能，使多晶硅太阳电池效率达到了14％。
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tynxb200910003.aspx授权使用：卞庆祥(wfjskjdx)，授权号：1adc2e4d-1cbb-4a3c-a9b1-9e3801260449
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第３０卷第１０期
２００９年ｌＯ月
太阳能学报
ＡｆｔｒａＥＮＥＲＧＩＡＥＳＯＩＡＲｋＳ
ＳＩＮＩＣＡ
Ｖ０１．３０．Ｎｏ．１０
Ｏｃｔ．，２００９
酸腐蚀多晶硅表面的光反射率计算
滕
繁１，刘志凌２，彭
欢１，周
浪１
（１．南昌大学材料科学与工程学院，太阳能光伏学院，南昌３３００３１；２．南昌大学理学院，南昌３３００３１）
摘要：分析了现有酸腐蚀多晶硅表面光反射率计算模型中存在的基本问题，提出了更符合酸腐蚀多晶硅表面形貌特征的光反射率计算模型，并就波长为５５０ｈｍ的单色光垂直照射下的光反射率随表面凹坑深度与球体半径比值鼠。，Ｒ的变化进行了系统计算。结果表明，当日。，翮生０—０．２９之间时是完全一次反射区，月。是一恒定值。随着而『Ⅱ。，Ｒ增加，反射次数增多，反射率下降。当日。／Ｒ＝１时，也就是凹坑深度刚好为球半径时，反射率最低。关键词：太阳电池；多晶硅；酸腐蚀；反射率；模型中图分类号：ＴＭ９１４．４＋１
文献标识码：Ａ
Ｏ引言
复杂，本文根据酸腐蚀表面的形貌特征，提出了一种更接近真实情况的模型，并用此模型计算了酸腐蚀多晶硅表面的光反射率。
为了提高多晶硅太阳电池的转换效率，降低多晶硅表面的光反射，增加光的有效吸收是十分必要的。现在，多晶硅绒面已经成为近几年国内外研究的热点，已经有许多人针对多晶硅酸腐蚀后表面特征建立了相应的模型来计算多晶硅酸腐蚀后表面的反射率【ｌｏＪ。在这些模型中都把多晶硅表面近似成是由许多凹球面组成，然后以单个凹球面为模型来计算多晶硅表面反射率。
然而，以单个凹球面为模型来代表一个表面存在一个明显问题。如图１所示，晶硅表面不可能完全由完整的凹球面组成，即使是最密排布，各个凹球面之间也必然有平面间隙，以一个凹球面为模型来代表整个表面在逻辑上明显不完整。如果表面真是由完整的凹球面排布而成，这种计算将偏离它的实际反射率。观察显示，表面的形貌结构事实上更为
１形貌特征与模型
图２为一种典型的酸腐蚀多晶硅表面显微形貌。可以看到，酸腐蚀后的多晶硅片表面呈沙坑状，近似球体落入沙土表面而形成许多沙坑的表面结构。
图２扫描电镜观察的表面织构形貌图
Ｆｉｇ．２
Ｄｉａｇｒａｍｏｆｓｕｒｆａｃｅ
ｔｅｘｔｕｒｅ
ｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙ
ｓｃ挪ｍｉｌｌｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ
这些坑洼的形状近似于多个球形坑相互交叠而
成的，如图２中有４个高点的坑就是一个球形坑的
图１模型示意图
Ｆｉｇ．１
Ｍｏｄｅｌｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ
周围有４个球形坑与之交叠而成的，图３为平面示意图。除图中示出的有４个高点外，还有其它个数，每个坑的高点的个数越多，此坑就越接近一个完整
收稿日期：２００８硝．０２
基金项目：国家大学生创新性实验计划立案项目（０７１０４０３２１）
通讯作者：周浪（１９６２一），男，教授，主要从事光伏材料方面的研究。Ｉｚｈｏｕ＠ｎｃｕ．ｅｄｕ．ａ１
太阳能学报３０卷
半球形坑。
实线框为凹坑俯视轮廓
ａ．平面俯视图
Ａ
Ｄ
Ｂ
ｂ．立体图图３不意图
Ｆｉｇ．３
Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ
为此，针对以往研究模型的不足之处，做了一些图４俯视平面组合图
Ｆｉｇ・４
Ｖ。币ｃａｌｐｌａｎａｒ
ｃｏｍｂ删叫“ｅｗ
建立一个如图５所示的模型来计算尺训与波单长射
为光
瓣
的射
８．立体图
ｂ．平面俯视图
ｃ．剖面图
图５本文模型不意图
Ｆｉｇ．５
Ｏｕｒｍｏｄｅｌｓｃｈｅｍａｔｉｃ
ｄｉａ孕锄
根据几何关系，可得：
０＝ａＨ嬲（１一茗）
口＝ａｒｅｓｍｌ——Ｊ
．／ｓｉｎＯ＼
２
．『ｓｉｎ（ａｌ℃ｏ．０６（１一茗））１
，
七＞★－２０
２—－２ａｒｅｅｏ—ｓ（１－ｘ）
ａｌ陀ｓｌｉｉＩ。ｌ２０
２ａｒｅｅｏｓ（１一菇）
＾蚓ｅ
。
２
ｉＩ五又丽＋面瓦而Ｊ
１『ｓｉｎｚ（０一口）．ｔ觚２（口一口）１‘
因此，总反射率尺叫为：
改进。取图３中有４个高点的凹球形坑为代表模型。在本文模型中能够很好地解决边界相接的问题，如图４所示，可以将多个凹坑在表面组成一个完整的平面，计算结果更切合实际。
式中，日——入射角；口——反射角；Ｉ｜｝——反射次数，
向上取整值（如ｋ：２．４时就取３）；石二一任意Ｈ／Ｒ值；凡——多晶硅折射率，５５０ｈｍ单色光照射下的值
为４．０７７。
２模型的求解
日一／Ｒ的函数关系。取有４个高点的凹球形坑，假设４个高点的Ｈ。值相等，且假设是以波长为５５０ｎｍ的单色光垂直照射在球形坑内。
计算誓姜鬟圭茎主耄茇纂罢＃反射率公式ｎ’２１，可以
ｌＯ期滕繁等：酸腐蚀多晶硅表面的光反射率计算
尺训＝Ｌｒ
Ｒ。ｉ叫。×ｄｓ
因为，，：√Ｆ了ｒｉ了Ｒ，所以：
ｄｓ＝２７ｃｒｄｒ＝２７（Ｒ２（１一ｘ）ｄｘ
ｓ：＿Ｄｆ２：４ＲＨ一２Ｈ２：Ｒ２（４ｚ。一２ｘ２嘣）
式中，ｒ——任意深度Ｈ对应的一个圆平面的半径；尺——球半径；Ｓ——投影面积大小；ｄｓ——微元环的面积；髫。——等于日。／尺；戈ｈ＝日ｈ，Ｒ。
在求尺训时，将凹坑分为两部分，一部分为日ｈ以下部分的球面体的反射率，另一部分为超出口ｈ的４个近似三角形曲面的反射率。
所以：
Ｆｉｇ．６
图６
Ｔｈｅ
Ｒ训与石。的函数关系曲线图
ｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｕｒｖｅ
ｆｕｌｔｏｎ
ｂｅｔｗｅｅＢ尺训ａｎｄ算ｍ
３结果分析
从图６我们可以看出，反射率尺涮跟凹坑深度有关。当日。，尺的值在０～０．２９之间是完全一次反
尺洲＝学
ｄｓｌ＝２ｎＲ２（１一ｘ）ｄｘ
１）当戈≤ｚｈ＝ｌ一√１一石一＋吉ｚｊ：盥时：
Ｅｌ＿ｊ。ｈＲ咄山ｌ
射区，Ｒ训＝Ｌ—｝是一恒定值。随着Ｈｍ／Ｒ
ｆＲ豳“ｄｓ
增加，反射次数增多，反射率下降，当日一／Ｒ＝１时，也就是凹坑深度刚好为球半径时的反射率最低。
＝ｅｈ丌砰（－一ｘ）［渊＋粼】‘ｄ菇
（１）
４结语
多晶硅绒面的减反射机理是通过光在多晶硅表面的织构之间多次反射来增加多晶硅对入射光的吸收，从而降低了反射率。在酸腐蚀状态下，多晶硅表面的腐蚀效果一般为坑洼状，在此前提下，我们通过观察多晶硅酸腐蚀后的形貌图，提出了更符合酸腐
２）当Ｘ＞Ｘｌｏｗ－－－－ｌ一√ｌ—ｚ。＋ｉ１戈２～时：
ｄｓ２：耳－４０Ｊ２７ｃＲ２（１一石）ｄ戈７ｃ
。
Ｅ２＝Ｉ—Ｒ咄ｄｓ２
蚀多晶硅表面形貌特征的光反射率计算模型，找出了反射率与坑洼深度的关系。
＝．ｆ三：ｃ兀一４∞，砰ｃ・一戈，【詈要毛吕－ｉ｝罢｛＋笔墨专暑｛高】‘以
（２）
［１］Ｎｉｓｈｉｍｏｔｏ
［参考文献］
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ｓｉｌｉｃｏｎ
∞：锄咖ｆ，型巫］（∞表示含义在图５中已
其中，
ｔｅｘｔｕｒｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌｔｉｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ０ｆ
ｓｏｌａｒ
ｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ
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＼以＝百ｊ矿Ｊ
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Ｓｃｉ
Ｔｅｃｈｎｏｌ。２００４，１９：４８５—４８９．
标出）
最后计算并画出了在波长为５５０ｎｍ的单色光照射时Ｒ叫与茗。的函数关系曲线图，如图６。
】３２２
太阳能学报
３０卷
ＬＩＧＨＴ
ＲＥＦＬＥＣＴＩⅥＴＹ
ＣＡＬＣＵＬＡＴＩｏＮｏＦ
ＡＣⅢＣＯＲＲＯＳＩＯＮ
ＳＵＲＦＡＣＥＯＦＩⅥＩⅡ。ＴＩＣＲＹＳＴＡＬＬＩＮＥＳⅡ。ＩＣｏＮ
ＴｅｎｇＦａｎｌ，ＬｉｕＺｈｉｌｉｎ９２，ＰｅｎｇＨｕａｎｌ，ＺｈｏｕＬａｎ９１
（１．＆ｈｏｄｏｆＭｏａ，ｒｉ以Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ，ＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００３１，Ｃｈｉｎａ：
２．Ｓｃｈｏｏｌ
ｏｆ
Ｓｃｉ∞ｅ，Ｎａｎｃｈａｎｇ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＮａｒｗＪｔａｎｇ
３３００３１．Ｃｈｏｍ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔａｒｙｐｒｏｂｌｅｍｉｎｌｉｇｈｔｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎｗａｆｅｒｓｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ
ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅａｃｉｄｉｃｅｔｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ａｎｄ
ａ
ｎｅｗ
ｍｏｄｅｌｉｎａｃｃｏｒｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｓｕｒｆａｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｐｕｔｆｏｒ－
ｗａｒｄ．Ａｓｙｓｔｅｍｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｓｈｏｗｅｄｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ尺删ｏｆ
ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｖａｒｉｅｄｗｉｔｈｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ
ｒａｔｉｏ日。／尺ｂｅｔｗｅｅｎｓｕｒｆａｃｅｐｉｔｓｄｅｐｔｈａｎｄｔｈｅｓｐｈｅｒｅｒａｄｉｕｓｕｎｄｅｒｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｏｆ５５０ｎｍｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｌｉｇｈｔ
Ｗａｓｐｕｔｕｐｆｉｎａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ日。／Ｒｂｅｔｗｅｅｎ０—０．２９ｉｓｔｈｅ
ｃｏｍｐｌｅｔｅｏｎｃｅ．ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ
ｃｏｎｓｔａｎｔ
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Ｈ一｜Ｒ＝１，
ｔｈａｔｉｓ，ｗｈｅｎｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆｓｕｒｆａｃｅｐｉｔｓｅｑｕａｌｓｌｏｗｅｓｔｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ．
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ；ｐｏｌｙｓｉｌｉｅｏｎ；ａｃｉｄｉｃｅｔｃｈｉｎｇ；ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ；ｍｏｄｅｌ
酸腐蚀多晶硅表面的光反射率计算
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
滕繁， 刘志凌， 彭欢， 周浪
滕繁,彭欢,周浪(南昌大学材料科学与工程学院/太阳能光伏学院,南昌,330031)， 刘志凌(南昌大学理学院,南昌,330031)太阳能学报
ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA2009，30(10)0次
参考文献(2条)
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1.会议论文 刘祖明. 林理彬. 廖华. 涂洁磊. 陈庭金 电子辐照多晶硅太阳电池研究 2003
多晶硅太阳电池在接受能量为1MeV,注量分别为1×10cm,1×10cm,1×10cm电子辐照后,多晶硅太阳电池总的衰减大于空间用单晶硅太阳电池.发现一个新现象,多晶硅太阳电池接受同样的电子辐照注量,其开路电压衰减小于普通单晶硅和薄单晶硅太阳电池,也小于空间用单晶硅太阳电池,从辐照机理及多晶硅太阳电池结构上解释了该现象.
2.期刊论文 刘祖明. 苏里曼·K·特拉奥雷. 王书荣. 廖华. 胡志华. 李迎军. 陈庭金. 汪义川. 罗毅 多孔硅多晶硅太阳电池研究 -云南师范大学学报(自然科学版)2001,21(4)
多晶硅太阳电池是目前世界光伏产业发展的重点，由于多晶硅不同的晶粒取向的差异，使传统的单晶硅绒面制备技术不能用于多晶硅太阳电池。多孔硅技术是适于多晶硅的廉价表面减反射膜技术。文章研究了多孔硅技术在多晶硅太阳电池中的应用，用化学腐蚀法制备了多孔硅，成功制备了效率达10.72%多孔硅多晶硅太阳电池。
3.学位论文 陶龙忠 高性能多晶硅太阳电池先进生产工艺的研究 2008
本论文共有七个章节，分别从多晶硅太阳电池制备的各个主要工艺进行论述。
第一章综述了当前晶体硅太阳电池的发展状况，特别是对高效太阳电池的技术研究进行详细的分析，从而引申出发展高性能多晶硅太阳电池的必要性和可行性。
第二章研究旋转涂膜工艺，通过改进涂膜设备和涂膜工艺，使得涂膜均匀性得到较大提高，扩散后方块电阻的标准偏差低于5％。针对连续式快速扩散的生产要求，配制成一种新型的安全、环保、较为廉价的掺杂源，并将原来化学处理所需的十步工艺缩减为四步，节省了大量的工艺时间和工艺成本。
第三章介绍了连续式快速扩散设备和扩散机理，通过对实际扩散温度的精确测量及对比在扩散过程中启用和关闭紫外水银灯对方块电阻的影响，得出快速扩散的真实原因，从而对目前普遍接受的高能光子增强扩散学说表示怀疑。
第四章首先分析了各种掺杂溶液对发射区方块电阻、p-n结以及太阳电池性能的影响，然后重点研究扩散温度和扩散时间与发射区方块电阻及p—n结结深的关系，推导出方块电阻与扩散时间和扩散温度的理论公式。针对工业生产普遍采用的丝网印刷电极方式，研究了快速扩散所需的最佳方块电阻大小，并在这个最佳方块电阻的范围内，改变扩散温度和扩散时间的组合，得出最佳的扩散条件，制备出高质量的p—n结，有效提高多晶硅电池的效率。第五章研究吸杂与钝化工艺。通过磷吸杂效应，多晶硅片的少子寿命在高温扩散过程中不但没有降低，反而得到大幅度提高。在常规的PECvD沉积氮化硅薄膜工艺之前，增加了湿化学钝化技术，研究了湿化学钝化时间、钝化温度对多晶硅太阳电池开路电压和效率的影响。
第六章对丝网印刷电极和烧结工艺进行优化。为了降低串联电阻和提高填充因子，尝试结合丝网印刷和电镀法制备正面电极。对于烧结工艺，首先对烧结温度进行精确的标定，随后研究不同的烧结温度对多晶硅太阳电池性能的影响，优化出最佳的烧结工艺。另外，特别介绍了一种可以直接显示太阳电池旁路结的设备，并用它来检验电池制备过程中可能产生各种旁路结的问题。
通过对以上一些生产工艺的改进，制备的多晶体硅太阳电池取得了良好的结果：5寸多晶硅光面电池最高效率可达到15.8％，平均效率约为15.6％；6寸多晶硅光面电池最高效率达到15.5％，平均效率约为15.3％。这些先进工艺的研究为制备高性能多晶硅太阳电池探索出一条可行路线。 最后根据初期的钝化与激光试验结果，提出开发适合于工业化生产的更高效率电池的设想，即在保留丝网印刷制备电极工艺的前提下，利用双面钝化和激光扫描技术制备高效晶体硅太阳电池。
4.期刊论文 石湘波. 施正荣. 朱拓. 汪义川. SHI Xiang-bo. SHI Zheng-rong. ZHU Tuo. WANG Yi-chuan 铝吸杂对多晶硅太阳电池的影响 -江南大学学报（自然科学版）2006,5(2)
针对铝吸杂对多晶硅的影响,比较了单、双面蒸镀2 μm铝的多晶硅片在CTP和RTP炉中进行铝吸杂后的少子寿命、电性能和量子效率.发现在RTP炉中进行铝吸杂时,双面蒸镀铝少子寿命的增加比单面蒸镀时明显,在830 ℃时吸杂效果最优;而在CTP炉中吸杂时,单面蒸镀铝少子寿命的增加更明显,在600,700 ℃时吸杂效果最优.
5.会议论文 张忠文. 汪义川. 邱第明. 李杰慧 商业化多晶硅太阳电池生产工艺的成功实现 2000
晶体硅太阳电池组件的主要成本构成是硅片.使用多晶硅(mc-Si)替代直拉单晶硅(CZ-Si)可以降低硅片成本.多晶硅材料存在的少数载流子寿命较低、材料电参数分散的缺点,经过世界上许多工作团组的努力得到了很大程度的解决.使多晶硅太阳电池进入了商业应用的新时期.云南半导体器件厂在国家“九五”科技攻关任务实施期间,经过不断努力,成功地实现了多晶硅太阳电池商业化生产.
6.学位论文 赵汝强 多晶硅太阳电池表面织构及背腐蚀先进工艺的研究 2009
高效率和低成本的一直是太阳电池研究的热点。增强太阳电池表面对入射光的吸收有利于提高太阳电池的转换效率，太阳电池都会在其表面采取一定的措施降低入射光的反射率。本文先以HF—HNO3体系为基础，利用各向同性湿法化学腐蚀方法制备出了多晶硅片绒面，然后尝试采用激光技术制备反射率更低的表面织构，最后通过背腐蚀技术优化多晶硅太阳电池生产工艺。为产业化生产多晶硅太阳电池给出了理论和工艺参考。
第一章:综述了当前晶体硅太阳电池的发展状况，介绍了商业化晶体硅太阳电池制造技术的最新进展，并对各种制备工艺做出评价和展望。
第二章:介绍了利用各向同性腐蚀法制备多晶硅绒面的研究结果，主要采用酸腐蚀制绒，并利用SEM和Hitachi U—4100分光光度计分析了化学腐蚀后多晶硅片表面形貌和陷光效果。随着反应时间的增加，表面形貌从微裂纹状变为气泡状，反射率是一个先降后升的过程，其中微裂纹状织构的反射率比气泡状的低。通过优化各种参数，获得了腐蚀速度平缓，表面形貌介于微裂纹与气泡状之间，能与目前太阳电池后续工艺相适应的多晶硅绒面制作工艺。
第三章:介绍了利用激光制备多晶硅表面织构的研究结果。主要采用激光在硅片表面刻蚀，然后利用化学方法去除残余和损伤，制得各向同性的表面形貌。通过SEM，Hitachi U—4100分光光度计和Semilab WT2000少子寿命仪分析了表面织构化后的表面形貌，反射率和少子寿命。通过调节激光和化学腐蚀参数得到很好的陷光结构，激光点阵比平行刻槽的表面织构有更低的反射率，但其清洗难度也较大。激光表面织构为多晶硅的减反射处理提供有效的途径，虽然目前还没有被广泛应用，但是随着激光设备和工艺的发展，激光表面织构技术将成为太阳电池工业生产的一种重要手段。
第四章:研究背腐蚀工艺，制备多晶硅太阳电池。背腐蚀与等离子刻蚀分离P—N结工艺相比，太阳电池参数有所提高，主要表现在开路电压Voc和短路电流Isc。虽然填充因子FF不如等离子刻蚀的，但其平均效率可达到15．81％，比等离子刻蚀制备的太阳电池高0．2％左右。背腐蚀分离P—N结适用于大规模自动化生产，而且是制备背点接触高效电池的必须手段，因此背腐蚀分离P—N结工艺是未来发展的趋势。 第五章:对未来太阳电池工艺发展的趋势进行展望。
7.会议论文 李华. 邵爱军. 杨健. 汪义川. 季静佳. 施正荣 工业化生产多晶硅太阳电池体内钝化的研究 2004
由于多晶硅材料质量的不均匀性，给工业生产太阳电池电性能一致性的有效控制带来一定的难度，本文旨在针对优化多晶硅材料电特性通过等离子增强化学气相沉积在多晶硅表面沉积a-SiNx:H 经过高温热处理对材料进行表面与体内钝化，从本质上整体提高太阳电池材料的质量，进而提高太阳电池电性能的一致性。实验首先对双面氮化硅钝化和铝致钝化进行了比较，再经过对氮化硅成分和热处理过程的优化，研究出适合于工业大规模生产的最佳钝化条件。实验中，通过准稳态光电导少子寿命测试法在强注入条件下测量不同方法钝化后的有效少子寿命及比较电池对特定波长单色光的相对量子效率来定性的评价钝化效果。采用该钝化条件，工业丝网印刷多晶硅电池平均效率达到15.0﹪，电性能不均匀度有效的控制在4.4﹪。
8.会议论文 周之斌. 孟繁英. 崔容强. 胡宏勋. 孙铁囤. 王永东. 陈东 用SEM和EDAX技术研究多晶硅太阳电池电极 2000
用作为收集光在电流的多晶硅太阳电池电极(包括迎光面的栅电极和背电极)是多晶硅太阳电池的重要组成之一,其合理设计、电极质量、收集光生在电流的效率、自损耗的大小以及电极与硅的接触特性将直接影响电池的光伏效率.本文采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能量色散谱(EDAX)技术,对多晶硅太阳电池的栅电极和背电极,进行了形貌、成份的研究,并进行了硅基和电极材料之间的互扩散研究.
9.会议论文 杨畅民. 杨党强. 黄国华. 苑进社 高光强下常规多晶硅太阳电池输出特性实验研究 2004
利用室外光源采用旋转抛物面聚光器，实验研究了不同光强下常规多晶硅太阳电池的伏安特性。实验结果表明，在电池工作温度不高于30℃时，常规多晶硅太阳电池在2.8kw/m2 光强下工作是可行的。温度对多晶硅太阳电池的性能影响较大，入射光强3.2kw/m2 连续照射时，由于温度的影响开路电压下降了48％，峰值功率下降了53﹪。
10.学位论文 杜忠明 多晶硅太阳电池关键技术研究 2006
本论文依据多晶硅结构的特点，对多晶硅太阳电池制备的关键技术：多晶硅绒面织构、扩散和表面钝化等进行了研究。
多晶硅有的晶粒上绒面减反射效果较差，多晶硅碱绒面织构的减反射效果不如单晶硅好。酸绒面织构可以改善其减反射效果，通过实验，酸绒面织构表面对波长为400-1000nm的光反射率降低到20％以下，比碱绒面织构多晶硅的反射率小8个百分点。
多晶硅扩散后方块电阻随温度变化比单晶硅更明显，扩散温度较低时多晶硅扩散方块电阻比单晶硅大，温度较高时，多晶硅扩散方块电阻比单晶硅小；800℃氧化后，多晶硅方块电阻比氧化前增加，900℃氧化后方块电阻比氧化前减小，本论文解释了这两种现象。
经过实验发现：采用变温扩散可以改善多晶硅太阳电池性能，最初扩散温度是900-950℃，后一段时间温度是850-870℃。本论文研究了PECVD沉积氮化硅的表面钝化工艺，结合氮化硅减反射膜的特点，对研制多晶硅太阳电池工艺进行了优化，进一步改善了多晶硅太阳电池性能，使多晶硅太阳电池效率达到了14％。
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