單晶硅片制絨效果的影響因素

太陽能電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，清洗制絨是重要的環(huán)節(jié)之一，制絨的工藝流程的優(yōu)化和技術(shù)升級能提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，降低生產(chǎn)成本。制絨絨面的形成受到NaOH的濃度、停留時間、過程中溫度等等因素的影響。美能3D共聚焦顯微鏡，專為光伏行業(yè)而生，能夠測量亞微米級的形貌起伏，可以手動亦可自動測量金字塔絨面的整體形狀，單個金字塔的形狀和高度也能高精度呈現(xiàn)，滿足客戶的測試需求。

硅片為何需要制絨？首先清洗制絨這個環(huán)節(jié)可以去除硅片表面的污漬，降低不良品的出現(xiàn)。其次較好的金字塔，一定是小而均勻的，且布滿整個硅片表面，這增加了硅片表面積，也意味著增加了PN結(jié)的面積。

最重要的是制絨可以形成起伏不平的絨面，使之產(chǎn)生陷光效應(yīng)，增加硅片對太陽光的吸收，降低硅表面的光反射率，提高短路電流Isc，使光最大限度的被利用轉(zhuǎn)化為電能。單晶硅片制絨前后表面反射率

制絨的最佳效果在合適的腐蝕速率下，成核與生長達(dá)到一個平衡，形成大小合適、結(jié)構(gòu)完整且密布整個硅片表面的金字塔結(jié)構(gòu)，此時的金字塔結(jié)構(gòu)較為優(yōu)化，減反效果最好。

如果腐蝕速率較高，金字塔的生長會大于成核，表現(xiàn)的絨面結(jié)構(gòu)為大金字塔，且表面有未成核處，金字塔之間的空隙增大了表面反射率。當(dāng)腐蝕速度過低時，金字塔成核大于生長，表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)不完整、密而層疊的金字塔。

腐蝕速率快慢由三個反應(yīng)速度來決定，一是腐蝕液流至被腐蝕物表面的移動速率；二是腐蝕液與被腐蝕物表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率；三是生成物從被腐蝕物表面離開的速率。

制絨的影響因素

1.NaOH濃度影響

NaOH濃度對硅片反應(yīng)速率有重要影響。制絨過程中，由于所用NaOH濃度均為低堿濃度，隨NaOH濃度升高，硅片腐蝕速率相對上升。與此同時，隨NaOH濃度改變，硅片反應(yīng)的AF也發(fā)生改變，因此，NaOH濃度對金字塔的角錐度也有重要影響。不同NaOH濃度下的絨面顯微鏡圖

2.溫度影響

溫度過高，反應(yīng)AF值下降，絨面連續(xù)性降低，同時腐蝕速率過快，控制困難；

溫度過低，則腐蝕速率過慢，制絨周期延長，通常制絨溫度控制在75℃-85℃。不同溫度下的絨面顯微圖

3.時間影響

制絨包括金字塔的形核及長大過程，因此制絨時間對絨面的形貌及硅片腐蝕量均有重要影響，下圖為不同制絨時間后絨面顯微情況；不同制絨時間的絨面顯微圖

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美能3D共聚焦顯微鏡-金字塔絨面測量視頻

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