太阳电池 RIE 制绒的工艺步骤 

2011 年 11 月 初次翻译 

 

口号：将中国电池绒面带入纳米时代的先行者 

 

1：介绍 

晶体硅电池为了提升转化效率需要进行表面织构化。绒面减少反射损失以及

让光线倾斜射入硅的内部。随着少子数目的增加（其中较少一部分的少子在跑往
PN 结的途中被复合）

，因此电池电流得到提高。 

在单晶硅（100）上经常用碱性溶液蚀刻出（111 面）形成倒金字塔。而多

晶硅由于有各种各样的晶相，很难蚀刻出可行的绒面。HF-HNO3 刻蚀的应用很难
带来可重复制造的结果。 

机械的制绒技术需要硅片具有足够的稳定性，这种方法特别不适合薄的、弯

曲的脆性材料，

比如 EFG 硅。但是 EFG 硅片的生产成本是划算的同时节约原材料。

相比丘克拉斯基生长和铸锭来说，这是一种避免锯切损耗和减少原料需求量的一
种方法。 

基于 Cl2 或者 SF6/O2 的 RIE 技术对于单晶硅和多晶硅来说是种可供选择的

制绒方法。因为 Cl2 是有毒的，因此 SF6/O2 的应用时更为明智的。 

RIE 是一种干法无接触真空的技术，适合纳米级绒面的制作。在适当的条件

下形成低反射率的粗糙表面[2,3]。RIE 工艺过程中大约有（3-10）微米的硅从
硅片上被移除。接近表面的区域复合中心的数量由于粗糙且扩大后的表面、不能
挥发的反应产物和离子轰击造成的晶格损伤而得到增加。因此 RIE 绒面需要优化
后才能提升效率[4]。据文献 [5]的报道，通过清洗方式的改善以及损伤移除的
刻蚀处理的组合应用可以得到无反射损失的基本无损伤的绒面。 

基于 SF6/O2 在 EFG 硅片上的运用来看这种制绒方法的可用性。随着等离子

体制绒典型的成本划算的太阳电池工艺步骤的应用，同时兼带 SEM 和少子寿命、
光学测量。 
2.EFG 硅片的绒面 

在 Alcatel GIR 220（阳极处理后的铝板）平行板反应器中制作绒面。通过

工艺条件的修改可以形成不同的表面结构：图 1 是不同的工艺时间 1、10、15min
形成的典型的绒面。RIE 后 1min 表面只有很少的尖峰，此时以“joined rising”
为特征。 

工艺时间 10min 后有明显的尖峰，具有无规律的高度和间距。工艺时间

15min 大约蚀刻了 7 微米的硅增大了它的规模。