在太陽能電池的生產(chǎn)中，硅片太陽能電池的性能和光電轉(zhuǎn)換率與太陽能電池片的表面結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，因此在制造過程中，對硅片進行化學腐蝕制絨是一項重要工藝，旨在降低硅片的表面反射率，增加光的吸收，提高光生載流子的密度，從而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率。在完成化學腐蝕制絨這一生產(chǎn)工藝以后，便可使用「美能光伏」生產(chǎn)的美能3D共聚焦顯微鏡進行科學檢測，該設(shè)備運用的超高精度檢測探頭和全自動測量功能在業(yè)內(nèi)屬于頂尖水平，可幫助電池廠商科學評估所需要的各種絨面物理數(shù)據(jù)，從而助力其進行對硅太陽能電池的高效生產(chǎn)！

化學腐蝕制絨工藝原理

硅太陽能電池化學腐蝕制絨的原理是利用硅晶體的各向異性或各向同性，使不同晶面或方向的硅片在化學溶液中的腐蝕速度不同，從而在硅片表面形成不同形狀和大小的絨面結(jié)構(gòu)。絨面結(jié)構(gòu)可以增加硅片表面的粗糙度，減少光的反射，增加光的吸收，改變光的入射角度和傳播路徑，形成光陷阱，提高光生載流子的密度，從而提高電池的光電轉(zhuǎn)換率。

化學腐蝕制絨前后對比圖

對硅太陽能電池進行化學腐蝕制絨可通過堿制絨和酸制絨，堿制絨是利用堿性溶液，如氫氧化鈉、氫氧化鉀或四甲基氫氧化銨等，對硅片進行各向異性腐蝕，主要適用于單晶硅硅片。酸制絨是利用酸性溶液，如硝酸和氫氟酸的乙酸溶液或水溶液等，對硅片進行各向同性腐蝕，主要適用于多晶硅硅片。

對硅太陽能電池進行堿制絨

堿制絨主要適用于單晶硅片，它利用堿性溶液對硅片表面進行各向異性腐蝕，使其形成金字塔狀的絨面結(jié)構(gòu)。金字塔狀的絨面結(jié)構(gòu)是由于硅晶體的金剛石晶格結(jié)構(gòu)，不同晶面的硅原子之間具有不同的能量，導致堿性溶液對不同晶面的腐蝕速度不同從而形成的。金字塔的絨面結(jié)構(gòu)可以有效降低硅片表面的反射率，一般可以達到10%以下，而未經(jīng)制絨的硅片表面的反射率一般在30%以上。

堿制絨的工藝參數(shù)主要包括堿液的濃度、溫度、時間、添加劑等，這些參數(shù)會影響絨面結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸、分布、均勻性等，進而影響太陽能電池的性能。一般來說，堿液的濃度越高，溫度越高，時間越長，腐蝕速度越快，絨面結(jié)構(gòu)越大，反射率越低，但是過度的腐蝕會導致硅片的損失和絨面結(jié)構(gòu)的破壞。

對硅太陽能電池進行酸制絨

酸制絨主要適用于多晶硅片，它利用酸性溶液對硅片表面進行各向同性腐蝕，使其形成蜂窩狀的絨面結(jié)構(gòu)。蜂窩狀的絨面結(jié)構(gòu)是由于多晶硅由不同晶向的晶粒組成，酸性溶液對不同晶粒的腐蝕速度相同導致的。多晶硅片不適合使用堿性溶液進行各向異性腐蝕，這是因為不同晶粒的方向刻蝕速度不同，導致硅片的厚度非均勻變化，而且多晶硅片中存在大量的晶界，在堿性溶液中會產(chǎn)生位錯，影響太陽能電池的性能。酸制絨的過程主要包括兩個基本的化學反應(yīng)，第一階段是硅與硝酸的反應(yīng)，生成氮氧化物和硅正離子，第二階段是硅正離子與氫氟酸的反應(yīng)，生成六氟硅酸和水。

不論是使用化學腐蝕對硅太陽能電池進行制絨還是使用其他工藝手段制絨，在制絨完畢后為了更清晰客觀的了解到太陽能電池片表面的金字塔絨面結(jié)構(gòu)，都需要通過太陽能電池檢測設(shè)備來對其進行檢測。為了達到這一目的，美能3D共聚焦顯微鏡應(yīng)運而生！

美能3D共聚焦顯微鏡

美能3D共聚焦顯微鏡是以光學技術(shù)為原理、結(jié)合精密Z向掃描模塊、3D建模算法等對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，通過系統(tǒng)軟件對光柵的高度與寬度、絨面上的金字塔數(shù)量進行定量檢測，以反饋其中的清洗制絨、絲網(wǎng)印刷工藝質(zhì)量。

● 精確可靠的3D測量，實現(xiàn)實時共聚焦顯微圖像

● 超高共聚焦鏡頭，Z軸顯示分辨率可達1nm

●198-39966倍最大綜合倍率，精確測量亞微米級形貌

●全自動光柵絨面測量，快速生成數(shù)據(jù)

● 全面反饋清洗制絨和絲網(wǎng)印刷工藝

●賦予多種共聚焦色彩圖像

●一體化操作，中文界面，友好的測量分析軟件

化學腐蝕制絨是硅太陽能電池生產(chǎn)過程中一項重要的工藝，它可以有效降低硅片的表面反射率，增加光的吸收，提高光生載流子的密度，從而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率。在完成化學腐蝕制絨之后，便可使用「美能光伏」生產(chǎn)的美能3D共聚焦顯微鏡進行測量，并可通過測量數(shù)據(jù)來科學的推斷出被測電池的性能是否符合生產(chǎn)標準！