宋登元
发布时间：2017-04-05    编辑：luolei   
本文摘要：目前多晶硅片表面的工业化黑硅制绒技术有两种方法--湿法制绒和干法制绒。湿法黑硅（MCCE）技术利用AgNO3中的Ag/Ag+系统能量远低于硅的价带，使Ag+得到硅的价带电子，利用H2O2/HF腐蚀过程在Ag周围加速与硅反应，使得腐蚀系统能在硅片表面腐蚀出纳米级绒面。

 

英利绿色能源控股有限公司首席技术官 宋登元先生
　　目前多晶硅片表面的工业化黑硅制绒技术有两种方法--湿法制绒和干法制绒。湿法黑硅（MCCE）技术利用AgNO3中的Ag/Ag+系统能量远低于硅的价带，使Ag+得到硅的价带电子，利用H2O2/HF腐蚀过程在Ag周围加速与硅反应，使得腐蚀系统能在硅片表面腐蚀出纳米级绒面。干法黑硅（RIE）技术利用微波将SF6、O2、Cl2三种气体等离子化，在电场加速下对硅片表面进行轰击，同时发生化学反应，在硅片表面腐蚀出纳米级绒面。
 
　　从工艺角度，湿法黑硅技术与常规的太阳电池制备过程兼容较好。在电池生产线上，用黑硅制绒设备代替常规的酸制绒，然后是扩散、湿刻、PECVD沉积SiNx薄膜、印刷烧结及测试。从电池工艺角度来说，干法黑硅工艺相对于湿法黑硅工艺流程会多一步，在等离子刻蚀（RIE）制绒后需要化学腐蚀，同时RIE设备投入比湿法要高些。
 
　　英利对湿法黑硅工艺技术进行的详细研究，并制备了黑硅太阳电池，包括普通黑硅太阳电池和PERC黑硅太阳电池。用扫描电子显微镜（SEM）对反射率范围11%-19%的黑硅表面研究发现，反射率越低黑硅表面的孔洞直径越小越密。从电池特性看，反射率在15%时得到的普通黑硅多晶电池的效率最高，达到了19.17%。这表明黑硅制绒并不是反射率越低越好，还要考虑黑硅引起的载流子表面复合率的增加及表面的易钝化特性。严格用同等质量多晶硅片制备普通多晶电池和黑硅多晶电池实验表明，黑硅多晶电池比普通多晶电池的效率增加百分比的绝对值在0.42以上。
 
　　英利使用湿法黑硅制绒的多晶硅片制备了多晶PERC电池，电池的效率达到了20.04%。因目前常规普通单晶电池效率在20%左右，加上PERC技术之后提高至21%左右，从提高多晶电池组件的LCOE竞争力来看，黑硅加PERC电池技术是多晶电池必然要走的技术路线。目前黑硅制绒电池到组件的CTM损失值还需要优化，损失主要原是来自光学损失。
 
　　从以上实验结果和工业生产的评价可得出几点结论：黑硅制绒技术是多晶技术发展的必然之路，而金刚线多晶切割技术则是降低成本的重要手段。黑硅技术在电池端提高电池效率明显；黑硅技术可在金刚线切割多晶片上制绒，能有效降低多晶电池的成本10%以上；黑硅多晶电池在制绒和钝化方面仍有优化空间，以改进电池效率，而黑硅技术在PERC电池结构上可实现更高效率提升。可以预期，在未来5年多晶硅电池技术仍是晶体硅电池的主流技术。
 

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