CN219917180U - 具有绒面结构的硅片和太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及太阳能电池技术领域，公开了一种具有绒面结构的硅片和太阳能电池，所述硅片的绒面结构包括复数个类金字塔结构，所述类金字塔结构为棱台形或棱锥形；所述类金字塔结构的塔高和所述类金字塔结构的塔底边长之间的高宽比0.6～0.85：1；或者，所述类金字塔结构的斜面与所述类金字塔结构的塔底之间夹角为55～60°；所述类金字塔结构的斜面为类金字塔结构的塔尖与所述类金字塔结构的塔底底边构成的平面。本实用新型的硅片的类金字塔结构绒面结构具有较大的高宽比，或者具有较大的斜面与塔底夹角，使得硅片具有更为陡峭的绒面结构，可以降低硅片表面的反射率，从而增大太阳能电池的短路电流，提升太阳能电池的光转换效率。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种具有绒面结构的硅片和太阳能电池。
背景技术
太阳能电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳能电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而有利于对电能进行有效利用。在太阳能电池表面制备绒面结构，有助于将太阳光或其他光线照射到电池表面的光线进行二次反射后再行吸收利用，从而提高太阳能电池的光转换效率。
目前，单晶硅片的绒面结构一般通过碱溶液(氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液)腐蚀，利用单晶硅片的不同晶面的腐蚀速率的不同，从而制备成类金字塔结构。此类金字塔结构虽然可以降低一定的反射率，但是该单晶硅片的绒面结构仍然会使相当部分的光线不能利用，导致具有该绒面结构的硅片的太阳能电池的反射率仍然较高，从而使太阳能电池的光转换效率较差。
实用新型内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种具有绒面结构的硅片和太阳能电池。
在本实用新型的第一方面，提供一种具有绒面结构的硅片，所述硅片的绒面结构包括复数个类金字塔结构，所述类金字塔结构为棱台形或棱锥形；所述类金字塔结构的塔高和所述类金字塔结构的塔底边长之间的高宽比为0.6～0.85：1；
或者，所述类金字塔结构的斜面与所述类金字塔结构的塔底之间夹角为55～60°；所述类金字塔结构的斜面为类金字塔结构的塔尖与所述类金字塔结构的塔底底边构成的平面。
根据本实用新型的具有绒面结构的硅片，硅片的类金字塔结构绒面结构具有较大的高宽比，或者类金字塔结构具有较大的斜面与塔底夹角，使得硅片具有更为陡峭的绒面结构，可以降低硅片表面的反射率，提升太阳能电池的光转换效率。
另外，本实用新型的具有绒面结构的硅片还可以具有如下附加的技术特征：
在一些优选实施例中，所述类金字塔结构的塔高和所述类金字塔结构的塔底边长之间的高宽比为0.65～0.75：1。
在一些优选实施例中，所述类金字塔结构的斜面与所述类金字塔结构的塔底之间夹角为57～59°。
在一些实施例中，所述类金字塔结构的每个斜面上至少具有一个凸起。
进一步的，在一些优选实施例中，所述类金字塔结构的每个斜面上具有3～6个凸起。
在一些实施例中，所述类金字塔结构的每个斜面上的多个所述凸起均匀分布于对应的斜面上。
在一些实施例中，所述凸起的面积相对与对应的所述类金字塔结构的具有凸起的斜面的面积之比小于50％。
进一步的，在一些优选实施例中，所述凸起的面积相对与对应的所述类金字塔结构的具有凸起的斜面的面积之比小于20％。
在一些实施例中，所述类金字塔结构的相邻斜面上的凸起相互连接，所述凸起呈环状分布于所述类金字塔结构的多个斜面上。
在一些实施例中，所述类金字塔结构为四棱台或四棱锥；
所述四棱台的每个侧面上具有一条棱脊，所述棱脊从所述四棱台的上底边沿着具有凸起的侧面延伸至对应的四棱台的下底边，并使所述四棱台构成八棱台；
或者，所述四棱锥的每个侧面上具有一条棱脊，所述棱脊从所述四棱锥的顶点沿着具有凸起的侧面延伸至对应的四棱锥的底边，并使所述四棱锥构成八棱锥。
进一步的，在一些优选实施例中，所述棱脊平分所述四棱台或四棱锥对应的侧面。
在一些实施例中，所述凸起的延伸方向与所述四棱台或四棱锥的棱脊相互垂直。
在本实用新型的第二方面，提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括上述实施例所述的具有绒面结构的硅片。由此，提升太阳能电池的短路电流，进而提高太阳能电池的光转换效率。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或者通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为现有技术的硅片的绒面结构的剖面示意图；
图2为现有技术的硅片的绒面结构的平面示意图；
图3为本申请实施例提供的一种硅片的绒面结构的示例性剖面示意图；
图4为本申请实施例提供的一种硅片的绒面结构的示例性平面示意图；
图5为现有技术的硅片和本申请实施例提供的硅片的绒面角度对比图；
图6为本申请实施例提供的硅片的初生绒面结构的示例性剖面示意图；
图7为现有技术的硅片和本申请实施例提供的硅片的绒面结构的反射率对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
如图1-2所示的现有技术的硅片的绒面结构的剖面示意图和平面示意图，现有的硅片的绒面结构一般是通过碱溶液进行一次制绒之后获得的类金字塔结构，现有类金字塔结构的塔高和塔底边长之间的高宽比为0.5：1，或者，现有的类金字塔结构的斜面与塔底的夹角为52-53°，即类金字塔结构的塔基较宽，使得该硅片的绒面结构仍然会使相当部分的光线不能利用，导致具有该绒面结构的硅片的太阳能电池的反射率仍然较高，从而使太阳能电池的光转换效率较差。
为解决上述技术问题，下面参考图3-5描述本实用新型实施例的具有绒面结构的硅片。
在本实用新型的第一方面，提供一种具有绒面结构的硅片，所述硅片的绒面结构包括复数个类金字塔结构，所述类金字塔结构为棱台形或棱锥形；所述类金字塔结构的塔高和所述类金字塔结构的塔底边长之间的高宽比为0.6～0.85：1；
或者，所述类金字塔结构的斜面与所述类金字塔结构的塔底之间夹角为55～60°；所述类金字塔结构的斜面为类金字塔结构的塔尖与所述类金字塔结构的塔底底边构成的平面。
具体的，当类金字塔结构为棱台形时，所述类金字塔结构的塔高和所述类金字塔结构的塔底边长之间的高宽比即为棱台的上底面和下底面之间的高度与棱台的下底面边长之间的高宽比，所述棱台的上底面的面积小于下底面的面积；所述类金字塔结构的斜面与所述类金字塔结构的塔底之间夹角即为棱台的侧面与棱台的下底面之间的夹角。当类金字塔结构为棱锥形时，所述类金字塔结构的塔高和所述类金字塔结构的塔底边长之间的高宽比即为棱锥的高和棱锥的底面边长之间的高宽比，所述类金字塔结构的斜面与所述类金字塔结构的塔底之间夹角即为棱锥的侧面与棱锥的底面之间的夹角。
本申请的硅片的类金字塔结构的塔高和塔底边长之间的高宽比高于现有的硅片绒面结构的类金字塔结构的高宽比，或者，本申请的硅片的类金字塔的斜面与塔底的夹角大于现有的类金字塔的斜面与塔底的夹角，说明本申请的硅片的类金字塔结构的塔尖更尖锐，具有更为陡峭的绒面结构，根据该绒面结构的硅片获得太阳能电池，使得照射到太阳能电池的光线多次反射的概率提高，大幅提高减反射效果，进而提升太阳能电池的短路电流，使得太阳能电池的光转换效率提高。
如图5(a)所示，现有技术中硅片的类金字塔结构绒面结构中(一次制绒获得的类金字塔结构)，图中虚线三角形即为现有类金字塔结构绒面结构的截面示意图。图5(b)为本申请的硅片的类金字塔结构绒面结构示意图(二次制绒获得的类金字塔结构)，图中实线三角形即为本申请类金字塔结构绒面结构的截面示意图。将图5(b)中的类金字塔结构的实线三角形截面平移至图5(a)中进行对比分析可知，现有技术提供的类金字塔结构的塔底边长和本申请的类金字塔结构的塔底边长长度相同，现有技术提供的类金字塔结构的塔高明显低于本申请的类金字塔结构的塔高，由此可知，本申请的硅片的类金字塔结构的塔高和塔底边长之间的高宽比高于现有的硅片绒面结构的类金字塔结构的高宽比，说明本申请的硅片的类金字塔结构的塔尖更尖锐，具有更为陡峭的绒面结构，也就是侧面与底面角度增大，当光线从硅片上方照射的时候，能够有更多的光线在临近的类金字塔结构的侧面之间反复折反射，从而光线被折射进硅片的概率得到了提升，整体上降低了绒面结构的反射率，进而提升了太阳能电池的短路电流，提高太阳能电池的光转换效率。
需要说明的是，本申请实施例采用硅片的类金字塔结构的塔高和塔底边长之间的高宽比来说明类金字塔结构的塔尖尖锐程度，也可以采用类金字塔结构的斜面与类金字塔结构的塔底之间的夹角来说明类金字塔结构的塔尖尖锐程度，比如，类金字塔结构的斜面与类金字塔结构的塔底之间的夹角为55°～60°，其中，类金字塔结构的斜面为类金字塔结构的塔尖与所述类金字塔结构的塔底底边构成的平面，当类金字塔结构的塔尖在后续过程中磨平或者修饰为圆弧状时，此时，类金字塔结构的塔尖由类金字塔结构相应棱边的延长线确定，进而可以确定类金字塔结构的斜面。
如图5(a)所示，类金字塔结构的斜面与类金字塔结构塔底的角度为53°(图中的虚线三角形示意)。图5(b)为本申请的硅片的类金字塔结构绒面结构示意图，将图5(b)中的类金字塔结构的三角形截面平移至图5(a)中进行对比分析可知，本申请的类金字塔结构的斜面和塔底的夹角远大于53°。由此可见，本申请的硅片的类金字塔结构的斜面与塔底的夹角更宽，塔尖更尖锐，具有更为陡峭的绒面结构，从而可以降低绒面结构的反射率，进而提升太阳光的利用率。
进一步的，在一个优选实施例中，所述类金字塔结构的塔高和所述类金字塔结构的塔底边长之间的高宽比为0.65～0.75：1。
具体的，在此优选高宽比下，硅片的类金字塔绒面结构更为陡峭，具有更低的反射率，太阳能电池的光转换效率进一步提高。
在一些优选实施例中，所述类金字塔结构的斜面与所述类金字塔结构的塔底之间夹角为57～59°。
具体的，在此优选斜面与塔底夹角下，硅片的类金字塔绒面结构更为陡峭，具有更低的反射率，太阳能电池的光转换效率进一步提高。
根据本实用新型的一个具体实施例，所述类金字塔结构的每个斜面上至少具有一个凸起。
具体的，类金字塔结构的每个斜面上至少具有一个凸起，即棱台或棱锥的每个侧面上至少具有一个凸起，如图3-4所示，类金字塔结构表面上白色横向延伸的折皱状的纹路即为凸起，凸起可以增加硅片绒面结构的表面积，进一步降低硅片表面的反射率，提升太阳光的利用率。
此外，现有的硅片绒面结构中，类金字塔结构的斜面上有细小的裂纹，该裂纹实质上是凹陷在类金字塔结构的斜面表面的，凹陷的裂纹容易隐藏杂物，且不方便后续对太阳能电池进行清洗。而本申请中，类金字塔结构的斜面的凸起结构，即折皱状纹路是凸出于斜面表面的，在保证低反射率的绒面结构下，还有利于后续对太阳能电池进行清洗。
需要说明的是，由于本申请的类金字塔结构的每个斜面上具有凸起，即类金字塔结构的斜面并非线性的，因此，本申请定义类金字塔结构的斜面为类金字塔结构的塔尖与所述类金字塔结构的塔底底边构成的平面，当类金字塔结构的塔尖在后续过程中磨平或者修饰为圆弧状时，此时，类金字塔结构的塔尖由类金字塔结构相应棱边的延长线确定，进而可以确定类金字塔结构的斜面。
因此，当类金字塔结构为具有凸起的棱锥时，类金字塔结构的斜面为棱锥的顶点与棱锥的底边构成的平面；当类金字塔结构为具有凸起的棱台时，类金字塔结构的斜面即为具有凸起的棱台的上底边与对应下底边构成的平面。
根据本实用新型的一个具体实施例，在一些优选实施例中，所述类金字塔结构的每个斜面上具有3～6个凸起。
具体的，作为一种示例性说明，如图4所示，当类金字塔结构的塔高在1μm高度下，类金字塔结构的每个斜面上具有3～6个横向折皱纹路，可以增加硅片绒面结构的表面积，进一步降低绒面结构的反射率，提升太阳光的利用率。
根据本实用新型的一个具体实施例，所述类金字塔结构的每个斜面上的多个所述凸起均匀分布于对应的斜面上。
具体的，类金字塔结构的同一斜面上的凸起可以等间距或者近似等间距横向分布在对应的斜面上，也可以非等间距横向分布在对应的斜面上。
根据本实用新型的一个具体实施例，所述凸起的面积相对与对应的所述类金字塔结构的具有凸起的斜面的面积之比小于50％，优选小于20％。
具体的，凸起的面积相对与对应的类金字塔结构的具有凸起的斜面的面积之比小于50％，甚至小于20％，降低绒面结构的反射率，提升太阳光的利用率。
根据本实用新型的一个具体实施例，所述类金字塔结构的相邻斜面上的凸起相互连接，所述凸起呈环状分布于所述类金字塔结构的多个斜面上。
具体的，现有的类金字塔结构斜面上的裂纹一般是在斜面上随机分布的，且每个斜面上的裂纹数量不等，相邻斜面的裂纹也毫无关联。而本申请的类金字塔结构的相邻斜面上的凸起相互连接，且每个斜面上的裂纹数量基本相同，由图4可知，本申请的折皱状纹路呈现环状分布在类金字塔结构的整个斜面上，这些环状的折皱纹路与类金字塔结构的棱边整体呈现蜘蛛网状。本申请的斜面上的凸起的数量多，且规则的排列在类金字塔结构的斜面上，可进一步降低绒面结构的反射率，提升太阳能电池的光转换效率。
根据本实用新型的一个具体实施例，所述类金字塔结构为四棱台或四棱锥；
所述四棱台的每个侧面上具有一条棱脊，所述棱脊从所述四棱台的上底边沿着具有凸起的侧面延伸至对应的四棱台的下底边，并使所述四棱台构成八棱台；
或者，所述四棱锥的每个侧面上具有一条棱脊，所述棱脊从所述四棱锥的顶点沿着具有凸起的侧面延伸至对应的四棱锥的底边，并使所述四棱锥构成八棱锥。
具体的，现有技术的硅片的绒面结构一般为四棱体结构，而本申请的类金字塔结构的每个斜面上增加了一条棱脊，将原本的四棱体(四棱台或者四棱锥)结构转换为八棱体(八棱台或者八棱锥)结构(如图4所示)，使得硅片绒面结构的表面积增大，进一步降低绒面结构的反射率，提高太阳能电池的短路电流，提升太阳能电池的光转换效率。
根据本实用新型的一个具体实施例，所述棱脊平分所述四棱台或四棱锥对应的侧面。
具体的，棱脊平分或者近似平分类金字塔结构的每个斜面，可将原本的四棱体结构转换为规则的八棱体结构，降低绒面结构的反射率，提升太阳光的利用率。
根据本实用新型的一个具体实施例，所述凸起的延伸方向与所述四棱台或四棱锥的棱脊相互垂直。
具体的，凸起的延伸方向与四棱台或四棱锥侧面上新增的棱脊之间相互垂直或者近似垂直。
在本申请的又一方面，提供一种具有绒面结构的硅片的制备方法，包括以下步骤：
S11：对硅基底进行第一次湿法处理，在硅基底的表面形成初生绒面；
S12：将步骤S11中第一次湿法处理后硅基底进行第二次湿法处理，在所述初生绒面的晶面上形成次生绒面，得到具有绒面结构的硅片。
具体的，本申请采用二次湿法处理获得的硅片的绒面结构由复数个类金字塔结构组成，类金字塔结构为棱台形或棱锥形，类金字塔结构的塔高和塔底边长之间的高宽比为0.60～0.85，或者，类金字塔结构的斜面与塔底的夹角为55～60°，硅片的类金字塔结构的塔尖更尖锐，具有更为陡峭的绒面结构，从而可以降低绒面结构的反射率，从而提升太阳能电池的短路电流，提高太阳能电池的光转换效率。
根据本申请的一个具体实施例，步骤S11中，所述第一次湿法处理包括第一次制绒，所述第一次制绒的制绒液包括第一碱溶液。
在本申请的实施例中，所述第一碱溶液的具体种类并不受特别限制，本领域的人员可根据实际需要任意选择，作为一个具体示例，第一碱溶液选自氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH)溶液中的至少之一，第一碱溶液用于腐蚀硅基底。
根据本申请的一个具体实施例，步骤S11中，所述第一次湿法处理的温度为60-80℃。
根据本申请的一个具体实施例，步骤S11中，所述第一次湿法处理还包括清洗，优选的，所述清洗包括水洗。
根据本申请的一个具体实施例，步骤S12中，所述第二次湿法处理包括第二次制绒，所述第二次制绒的制绒液包括第二碱溶液或/和辅助剂。
在本申请的实施例中，所述辅助剂用于使得第二碱溶液的腐蚀保持第一次湿法处理时形成的原晶向进行，使得初生绒面的晶面上形成次生绒面，即初生绒面的晶向与次生绒面的晶向大致相同。需要说明的是，本申请的辅助剂的具体种类并不受特别限制，本领域人员可根据实际需要随意选择，只要能满足辅助剂的功能即可。
在本申请的实施例中，所述第二碱溶液的具体种类并不受特别限制，本领域的人员可根据实际需要任意选择，作为一个具体示例，第二碱溶液选自NaOH和KOH溶液中的至少之一。
根据本申请的一个具体实施例，步骤S12中，所述第二次湿法处理的溶液pH控制范围为9-12，优选的，pH控制范围为9-10。如pH可以为9、9.2、9.3、9.8、10、11等。
根据本申请的一个具体实施例，步骤S12中，所述第二次湿法处理的溶液的表面张力控制范围为45-55mN/m，优选的，表面张力控制范围为48-50mN/m。如张力可以为45、48、49、49.5、50等。
具体的，采用本申请的溶液的表面张力控制范围有利于硅片绒面结构的形成，使得本申请的绒面结构的类金字塔结构具有较高的宽高比。
根据本申请的一个具体实施例，步骤S12中，所述第二次湿法处理的温度为50-85℃，时间为30-240s；优选的，温度为65-85℃，时间为60-240s。如温度为72℃，时间为120s；温度为80℃，时间为115s；温度为68℃，时间为180s等。本实施方式公开的温度和时间有利于在初生绒面的晶面上形成合适的次生绒面结构，条件温和，易于实现。
根据本申请的一个优选实施例，在步骤S11之前还包括：对所述硅基底进行去损伤处理。
下面通过一个具体实施例1对本申请的具有绒面结构的硅片的制备方法进行说明，需要说明的是，下面的具体实施例仅仅是用于说明的目的，而不以任何方式限制本发明的范围，另外，如无特殊说明，未具体记载条件或者步骤的方法均为常规方法，所采用的试剂和材料均可从商业途径获得。
实施例1
一种具有绒面结构的硅片的制备方法，包括以下步骤：
S11：以单晶硅作为电池硅基底，使用60℃的氢氧化钾(KOH)溶液进行去损伤处理，再进行第一次湿法处理，在硅基底的表面形成初生绒面。具体的初生绒面的结构图如6所示，即初生绒面为类金字塔结构，类金字塔结构的斜面上没有折皱状的纹路。
其中，第一次湿法处理包括：第一次制绒和清洗。具体的，将去损伤处理后的硅片在70℃条件下采用KOH溶液进行第一次制绒处理，在硅基底的双面形成制绒面，再用去离子水(DI)清洗和烘干。
S12：将步骤S11中第一次湿法处理后硅基底进行第二次湿法处理，在初生绒面的晶面上形成次生绒面，得到具有绒面结构的硅片，如图4所示，该硅片的绒面结构中包括复数个类金字塔结构，类金字塔结构的斜面与塔底的夹角为57°，类金字塔的塔高和塔底边长之间的高宽比为0.72。
其中，第二次湿法处理包括第二次制绒，第二次制绒的制绒液包括NaOH溶液和辅助剂，辅助剂用于使得NaOH溶液的腐蚀保持第一次湿法处理时形成的原晶向进行，使得初生绒面的晶向与次生绒面的晶向大致相同，第二次湿法处理的pH为9.3，溶液表面张力为50mN/m，温度为72℃，时间为120s。第一次湿法处理和第二次湿法处理可在同一个机台上同工序实现，也可分步实现。
具体的，本申请的具有绒面结构的硅片的制备方法简单，如图4和图6可知，经过二次制绒后，在原有的初生绒面的晶面上形成次生绒面，且次生绒面的类金字塔结构的塔高比初生绒面的塔高高度增加，塔底边长长度基本不变，使类金字塔结构的塔尖变得更大更尖锐了；且在原本的初生绒面表明形成蜘蛛网状的凸起，增加了硅片绒面结构的表面积；此外，初生绒面为四棱体结构，经过二次制绒后，在类金字塔结构的每个斜面上增加一条棱脊，将原本的四棱体变为八棱体，从而降低了绒面结构的反射率，提升太阳光的利用率。
分别对现有技术的硅片的绒面结构和本申请实施例提供的硅片的绒面结构的反射率进行测试，试验结果如图7所示。由图7可知，本实用新型提供的硅片的绒面结构的反射率(图中标记为本发明绒面)明显低于现有的硅片的绒面结构(图中标记为正常绒面)的反射率，由此可知，二次制绒后可以获得反射率更低的硅片绒面结构。
在本实用新型的第二方面，提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括上述实施例所述的具有绒面结构的硅片。
具体的，本实用新型提供的硅片绒面结构的制备方法以及该方法获得的绒面结构，可以适用于太阳能电池的各种需要织构化的电池结构中，如PERC电池、TOPCon电池、HJT电池或者IBC电池等结构。本实用新型的绒面结构的制备方法，也可以不限制于在电池制备工艺中的各流程中。采用本申请的硅片的绒面结构获得的太阳能电池，可以提升太阳能电池的短路电流，进而提高太阳能电池的光转换效率。
下面通过一个具体实施例2对本实用新型的太阳能电池的制备方法进行说明，需要说明的是，下面的具体实施例仅仅是用于说明的目的，而不以任何方式限制本实用新型的范围，另外，如无特殊说明，未具体记载条件或者步骤的方法均为常规方法，所采用的试剂和材料均可从商业途径获得。
实施例2
以n型TOPCon电池为例，该太阳能电池的制备方法包括以下步骤：
S21：根据步骤S11和步骤S12获得具有绒面结构的硅片。
S22：采用三溴化硼(BBr3)掺杂方法，在步骤S21获得的具有绒面结构的硅片的第一表面上形成硼掺杂层。
S23：去除具有绒面结构的硅片的第二表面的绕扩散层，如采用链式酸刻蚀或者碱刻蚀的方法，去除第二表面的绕扩散层；在使用水进行清洗操作。
S24：分别制备背面钝化隧穿层(界面钝化层)和背面n型掺杂膜层的：使用低压化学气相沉积(LPCVD)一次进行隧穿氧化硅的生长，以及n型原位掺杂的非晶硅或者多晶硅(poly silicon)沉积。其中隧穿氧化硅层厚度1nm，n型掺杂多晶硅厚度70-300nm，n型掺杂浓度2E20个原子/立方厘米。另外，此过程中还可以有加热通氧过程，在非晶硅或者多晶硅表面形成氧化硅层(此氧化硅可以作为后续掩膜层)，氧化硅层厚度可以是5-100nm左右。
S25：分别制备正面钝化减反射膜和背面钝化膜：在电池背面进行钝化、沉积氧化铝和氮化硅层。使用等离子增强性化学气相沉积(PECVD)完成氧化铝和氮化硅钝化膜的沉积，氧化铝厚度15nm，氮化硅厚度100nm，折射率2.10。使用增强型等离子化学气相沉积(PECVD)在电池受光面沉积5-10nm的氧化铝层，在其上再沉积氮化硅，厚度为80nm，折射率2.03，完成正面钝化及减反射膜的制备。
S26：制备电池电极：采用丝网印刷方式在电池背面和电池正面形成成包含导电成分的电极浆料层。
S27：在烧结炉中完成金属化热处理过程，完成电池制备；其中，加热峰值温度500-800℃。本实施例中优选的加热处理峰值温度为700℃。
显然地，电极形成方法可以包含各种金属化形成电极方法，包括但不限于丝网印刷、激光转印、电镀和无电镀方法、物理气相沉积、化学气相沉积方法等。进一步地，形成正极和/或负极也可以包含银、铜、铝、镍中的一种或多种。当然地，正极和负极还可以包括用以电池互联所用的连接电极，正极和/或负极连接电极主要导电成分包含银、铜、铝、镍中的一种或多种。
应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。
将实施例2制备的电池与常规TOPCon电池(仅在绒面结构上存在区别，其它制备方法条件与实施例2一致)的电学性能参数进行测试对比，结果如表1所示：
表1实施例2制备的电池与常规TOPCon电池的电学性能参数
| 组项 | Eta | Uoc | Isc | FF |
| 常规topCon电池 | 23.50 | 0.690 | 13.703 | 82.05 |
| 实施例2 | 23.55 | 0.691 | 13.727 | 81.98 |
| 差值 | 0.05 | 0.001 | 0.024 | -0.07 |
表1中，Eta代表转化效率，Isc代表短路电流，Uoc代表开路电压，FF代表填充因子。常规TOPCon电池是采用一次制绒获得的具有绒面结构的硅片，并根据该硅片制得的电池。
由表1可知，本申请实施例的方法制备得到的电池的短路电流和转化效率明显优于现有的常规TOPCon电池，说明采用本申请的硅片的绒面结构可以提升太阳能电池的短路电流，提高太阳能电池的光转换效率。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.一种用于太阳能电池的具有绒面结构的硅片，其特征在于，所述硅片的绒面结构包括复数个类金字塔结构，所述类金字塔结构为棱台形或棱锥形；所述类金字塔结构的塔高和所述类金字塔结构的塔底边长之间的高宽比为0.6～0.85：1；
或者，所述类金字塔结构的斜面与所述类金字塔结构的塔底之间夹角为55～60°；所述类金字塔结构的斜面为类金字塔结构的塔尖与所述类金字塔结构的塔底底边构成的平面；
所述类金字塔结构的每个斜面上具有多个凸起；
所述类金字塔结构为四棱台或四棱锥；
所述四棱台的每个侧面上具有一条棱脊，所述棱脊从所述四棱台的上底边沿着具有凸起的侧面延伸至对应的四棱台的下底边，并使所述四棱台构成八棱台；
或者，所述四棱锥的每个侧面上具有一条棱脊，所述棱脊从所述四棱锥的顶点沿着具有凸起的侧面延伸至对应的四棱锥的底边，并使所述四棱锥构成八棱锥。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的具有绒面结构的硅片，其特征在于，所述类金字塔结构的塔高和所述类金字塔结构的塔底边长之间的高宽比为0.65～0.75：1；
或者，所述类金字塔结构的斜面与所述类金字塔结构的塔底之间夹角为57～59°。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的具有绒面结构的硅片，其特征在于，所述类金字塔结构的每个斜面上具有3～6个凸起。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的具有绒面结构的硅片，其特征在于，所述类金字塔结构的每个斜面上的多个所述凸起均匀分布于对应的斜面上。
5.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的具有绒面结构的硅片，其特征在于，所述凸起的面积相对与对应的所述类金字塔结构的具有凸起的斜面的面积之比小于50％。
6.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的具有绒面结构的硅片，其特征在于，所述类金字塔结构的相邻斜面上的凸起相互连接，所述凸起呈环状分布于所述类金字塔结构的多个斜面上。
7.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的具有绒面结构的硅片，其特征在于，所述棱脊平分所述四棱台或四棱锥对应的侧面。
8.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的具有绒面结构的硅片，其特征在于，所述凸起的延伸方向与所述四棱台或四棱锥的棱脊相互垂直。
9.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括权利要求1-8任一项所述的具有绒面结构的硅片。
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