太阳电池绒面测量与分析-电池绒面测量

                  文 摘:通过对MOS结构电容的测量分析,计算出太阳电池表面积的变化,实现对电池绒面制作
                  工艺的控制与分析。实验数据与理论计算结果一致,通过MOS系统的C-V特性测量可进一步对太
                  阳电池的表面和界面特性作更加系统和深入的分析。
                  关键词:MOS,绒面,C-V特性
                  0 引 言
                  为了进一步提高太阳电池的光电转换效率,在目前的工艺中,人们致力于降低电池表面的
                  光反射,增强光的有效吸收,对电池表面进行钝化和通过改进电极的结构[1,2]。在增强对太阳光
                  的有效吸收方面采用了多种方法:如多层减反射膜,倒金字塔结构,机械和化学刻槽等[3]。而随
                  机产生的金字塔工艺是目前在商品化太阳电池中普遍采用的方法,其工艺简单,成本低廉,适
                  于大规模生产。但在绒面制作过程中,质量的监控比较困难,我们应用一种比较简单而准确的
                  MOS测量技术,通过对所制作的绒面进行电容测量可间接得到电池的表面积数据,从而可对
                  绒面制作工艺进行分析和控制。通过对MOS系统的C-V特性测试还可进一步对太阳电池的
                  表面和界面性能作更加系统和全面的研究[4]。
                  1 样品制作
                  样品采用未经抛光的p型(100)面硅单晶,厚度约400Lm,电阻率0.5-1.58・cm,未经
                  磨、抛的单晶硅片分别用酸性和碱性腐蚀液除去表面损伤层,酸性腐蚀液为硝酸和氢氟酸的混
                  合液,其反应为
                  3Si+4HNO3=3SiO2+2H2O+4NO↑
                  SiO2+6HF→H2[SiF6]+2H2↑
                  碱性腐蚀液采用KOH(20―25%)溶液,其反应为
                  Si+KOH+H2O→KSiO3+2H2↑
                  用不同溶液及它们的组合进行系列实验,包括1)KOH表面腐蚀,(2)HNO3:HF腐蚀,
                  (3)NaOH表面腐蚀后,再用HNO3和HF混合液腐蚀。绒面制作采用KOH(1%)溶液在80℃
                  下腐蚀30―40min,通过控制溶液的比例(如加异丙醇或无水乙醇等)控制金字塔的大小。通过
                  对硅片表面SEM实验发现,用第三种方法制作的绒面,其金字塔结构分布比较均匀,表面覆
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