第43卷第5期2014年10月表面技术SUＲFACETECHNOLOGY收稿日期:2014-04-17;修订日期:2014-06-16Ｒeceived:2014-04-17;Ｒevised:2014-06-16基金项目:江苏省高校自然科学基金(12KJD480002);江苏省“青蓝工程”资助项目Fund:SupportedbytheNaturalScienceFundforCollegesandUniversitiesinJiangsuProvince(12KJD480002)andJiangsuProvinceQinglanProject．作者简介:种法力(1977—)，男，山东枣庄人，副教授，主要从事能源电池材料、等离子体表面材料研究。Biography:CHONGFa-li(1977—)，Male，fromZaozhuang，Shandong，Vice-professor，Ｒesearchfocus:energybattery，plasmaandthesurfacematerials．晶体硅表面制绒参数优化分析种法力(徐州工程学院，江苏徐州221008)摘要:目的研究酸(HF和HNO3)、碱(NaOH)腐蚀液对晶体硅制绒的影响。方法通过改变NaOH浓度、异丙醇浓度、腐蚀时间研究单晶硅片腐蚀，通过改变酸溶液浓度比研究多晶硅片腐蚀，通过分析微观形貌及表面反射率等考察制备晶体硅制绒工艺参数。结果单晶硅最佳的腐蚀液配比为:NaOH质量浓度15g/L，热碱温度80℃，异丙醇体积分数15%～20%，腐蚀时间10min。在最优化参数下，晶体硅绒表面金字塔大小均匀，高度约为5μm，相邻金字塔间彼此相连，硅表面反射率降低至15%。在V(HF)∶V(HNO3)∶V(CH3COOH)=10∶1∶10，腐蚀速率为2μm/min时，晶体硅绒表面呈现较好的沟壑状绒面结构。结论溶液酸碱性的强弱和异丙醇对晶体硅制绒有较大影响，并且直接影响晶体硅的表面反射率。关键词:单晶硅;制绒;反射率中图分类号:TM914．4文献标识码:A文章编号:1001-3660(2014)05-0087-04ParameterOptimizationofTextureofCrystallineSiliconWafersCHONGFa-li(XuzhouInstituteofTechnology，Xuzhou221008，China)ABSTＲACT:ObjectiveTostudytheeffectofthemixturesolutionofNaOH，HFandHNO3onthetextureofcrystallinesiliconwafers．MethodsThemonocrystallinesiliconwaferwascorrodedbychangingNaOHconcentration，isopropylalcohol(IPA)con-centrationandcorrosiontime．Thepolycrystallinesiliconwafer(Poly-Si)wascorrodedbychangingtheconcentrationofacidsolu-tion．ThetexturewasanalyzedbymeansoftheSEMimagesandthesurfacereflectanceofsilicon．ＲesultsTheoptimumcorrosionparameterswere15g/LforNaOH，15%～20%forIPAvolumefraction，10minutesforcorrosiontimeat80℃forthermokalite．Attheseoptimizedparameters，thesizeofpyramidswasevenwithheightofabout5μm．Theadjacentpyramidswerelinkedtoeachotherandthesurfacereflectanceofsiliconwasreducedto15%．Thecorrosionratewas2μm/minatthemixturesolutionofV(HF)∶V(HNO3)∶V(CH3COOH)=10∶1∶10，andthetextureshowedlikeravine．ConclusionTheacid-basepropertyofthesolutionandtheadditionofIPAhavesignificantinfluenceonthetextureofcrystallinesiliconanddirectlyaffectthesurfacere-flectanceofsilicon．KEYWOＲDS:monocrystallinesilicon;texturization;reflectance硅材料对太阳光长波(＞1100nm)的反射率约为35%，对短波(＜400nm)则高达54%［1—2］。为了减·78·表面技术2014年10月少太阳光的反射，在硅太阳能电池研究过程中常采用减反射膜技术［3—6］和制绒(表面织构化)技术，制绒技术根据原理差异可分为干法和湿法。干法织构化技术以物理过程为主，可分为机械刻槽、反应离子刻蚀、光刻等［7—9］;湿法织构化技术是传统的硅腐蚀方法，其实质是硅电池表面局部电化学过程，该腐蚀方法设备简单，成本低，效率高，被广泛应用于商业硅太阳能电池制绒工艺中［10—11］。本文以降低硅表面反射率为目标，采用酸碱溶液进行晶体硅(单晶硅、多晶硅)制绒参数的优化研究。1实验单晶硅制绒是利用腐蚀液的各向腐蚀异性在硅表面形成绒面的过程［12—13］。腐蚀溶液对单晶硅不同晶面具有不同的腐蚀速率，通常把晶体硅(100)晶面与(111)晶面腐蚀速率之比作为各向异性腐蚀因子，当腐蚀因子为...
