태양전지 생산에 있어서 실리콘 웨이퍼 태양전지의 성능과 광전변환율은 태양전지의 표면 구조와 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 실리콘 웨이퍼의 화학적 에칭 및 텍스처링은 실리콘 웨이퍼의 표면 반사율을 낮추고 빛의 흡수를 높이며 광생성 캐리어의 밀도를 높여 광전 변환율을 향상시키는 것을 목표로 하는 제조 공정 중 중요한 공정입니다. 태양전지.

화학적 에칭 텍스처링 공정의 원리

실리콘 태양전지의 화학적 식각 및 텍스처링의 원리는 실리콘 결정의 이방성 또는 등방성을 이용하여 서로 다른 결정면이나 방향을 가진 실리콘 웨이퍼가 화학 용액에서 서로 다른 속도로 식각되도록 하여 표면에 서로 다른 모양과 크기를 형성하는 것입니다. 실리콘 웨이퍼의. 스웨이드 구조. 텍스처 구조는 실리콘 웨이퍼 표면의 거칠기를 증가시키고, 빛 반사를 줄이고, 빛 흡수를 증가시키며, 빛의 입사각과 전파 경로를 변경하고, 빛 트랩을 형성하고, 광 생성 캐리어의 밀도를 증가시켜 광전 변환율을 향상시킬 수 있습니다. 태양 전지. .

화학적 에칭 텍스처링 전과 후의 비교 사진

실리콘 태양전지의 화학적 에칭 및 텍스처링은 알칼리 텍스처링과 산성 텍스처링을 통해 수행할 수 있습니다. 알칼리 텍스처링은 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화테트라메틸암모늄 등과 같은 알칼리성 용액을 사용하여 실리콘 웨이퍼에 다양한 공정을 수행합니다. 이방성 부식은 주로 단결정 실리콘 웨이퍼에 적합합니다. 산성 텍스처링은 아세트산 용액이나 질산 및 불산 수용액과 같은 산성 용액을 사용하여 실리콘 웨이퍼의 등방성 에칭을 수행합니다. 주로 다결정 실리콘 웨이퍼에 적합합니다.

실리콘 태양전지의 알칼리 텍스처링

알칼리 텍스처링은 주로 단결정 실리콘 웨이퍼에 적합합니다. 알칼리성 용액을 사용하여 실리콘 웨이퍼의 표면을 이방성 식각하여 피라미드 모양의 텍스처 구조를 형성합니다. 피라미드와 같은 질감 구조는 실리콘 결정의 다이아몬드 격자 구조로 인해 발생합니다. 서로 다른 결정면의 실리콘 원자는 서로 다른 에너지를 가지므로 알칼리성 용액이 서로 다른 속도로 서로 다른 결정면을 부식시킵니다. 피라미드의 질감 있는 구조는 실리콘 웨이퍼 표면의 반사율을 효과적으로 감소시켜 일반적으로 10% 미만에 도달하는 반면, 질감이 없는 실리콘 웨이퍼 표면의 반사율은 일반적으로 30% 이상입니다.

알칼리 텍스처링의 공정 변수에는 주로 알칼리 용액의 농도, 온도, 시간, 첨가제 등이 포함됩니다. 이러한 매개변수는 텍스처 구조의 모양, 크기, 분포, 균일성 등에 영향을 미쳐 태양전지의 성능에 영향을 미칩니다. 일반적으로 알칼리 용액의 농도가 높을수록 온도가 높을수록, 시간이 길어질수록, 부식 속도가 빨라지고, 조직 구조가 커지고, 반사율이 낮아집니다. 그러나 과도한 부식은 실리콘 웨이퍼의 손실과 질감 구조의 저하로 이어질 것입니다. 파괴하다.

실리콘 태양전지의 산성 텍스처링

산성 텍스처링은 주로 다결정 실리콘 웨이퍼에 적합합니다. 산성 용액을 사용하여 실리콘 웨이퍼의 표면을 등방성 식각하여 벌집 모양의 질감 구조를 형성합니다. 벌집 모양의 질감은 다결정 실리콘이 서로 다른 결정 방향을 가진 입자로 구성되어 있으며 산성 용액이 동일한 속도로 서로 다른 입자를 부식시키기 때문에 발생합니다. 다결정 실리콘 웨이퍼는 알칼리 용액을 사용한 이방성 에칭에 적합하지 않습니다. 이는 서로 다른 결정 방향의 에칭 속도가 다르기 때문에 실리콘 웨이퍼의 두께 변화가 불균일하고 다결정 실리콘 웨이퍼에는 결정 경계가 많기 때문입니다. 전위가 발생하고 태양전지의 성능에 영향을 미칩니다. 산성 텍스처링 공정에는 주로 두 가지 기본 화학 반응이 포함됩니다. 첫 번째 단계는 규소와 질산이 반응하여 질소 산화물과 규소 양이온을 생성하는 것입니다. 두 번째 단계는 실리콘 양이온과 불화수소산이 반응하여 육불화물을 생성하는 것입니다. 규산과 물.