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【摘 要】现阶段能源问题日益严峻，传统能源储量下降和带来的环境问题，越来越制约经济的发展，从而导致新能源产业迅猛发展。在这样的大背景下，光伏产业作为新能源产业中的中坚力量快速在我国遍地开花。但是由于长期以来光伏产业的尖端技术和工艺被国外企业所垄断，而且在当下光伏行业又竞争越来越激烈，这就要求我们国内企业必须搞自主研发，提升国内光伏企业的竞争力。制约光伏产业发展的两个重要问题是光电转换效率和生产成本。本文所提出的一种新型晶硅太阳电池表面处理技术，即在多晶硅太阳电池背表面采取腐蚀和抛光的特殊处理方式，通过电流与电压的提升，来达到提高光电转换效率，降低生产成本的目的。以更加环保，更高效的工艺技术来提升企业的市场竞争力。
【关键词】绿色能源；光伏发电；晶硅电池；表面抛光；效率提升
本文研究的多晶硅表面处理技术，主要是针对多晶硅电池，进行背面的腐蚀与抛光。与传统的工艺相比，该项技术是将制绒过后粗糙的背面通过相关溶液做成抛光效果，更大程度的反射硅片内部不同波长的光波，使光波在电池内部能够被反射多次使用，增加电池对入射光线的利用率，提升电池转化效率。在现有的晶硅电池产线条件下，通过对湿刻工艺的技术改进，达到背面抛光和腐蚀的效果，并通过电流、电压的提高，使得最终多晶电池片的效率提高0.2%以上。实现多晶硅电池光电转换效率大于17.3%的产业化生产。
此种新型晶硅太阳电池表面处理技术的实现，将在现有设备与工艺基础上，进行一定范围的改动与提升，最终达到提高效率、降低成本、更加环保的进行产业化的目的。
具体研发内容如下：
A、现阶段晶硅电池生产流程：
全线流程：制绒--酸洗--扩散--湿刻--PECVD--印刷烧结。
具体的湿刻工艺为：硫酸+硝酸+氢氟酸（蚀刻作用）--水--氢氧化钾（碱洗过程）--水--氢氟酸（洗磷过程）--水。
B、采用表面处理后的工艺路线为：制绒--酸洗--扩散--湿刻--PECVD--印刷烧结，通过该技术的实施，只针对湿刻工序进行改进。
改进后湿刻流程为：氢氟酸（通过设备的改进，对背面进行PSG作用，并对四周进行蚀刻）--水--抛光液（抛光作用）--水--氢氟酸（洗磷过程）--水。
C、设备改进上，将在目前单台设备只满足“湿刻”这单一作用的基础上，通过相关设备的改进，最终将“背面抛光”和“湿刻”作用一体化。
该技术不仅会提高多晶电池片的转换效率，还在工艺制程上提供了更加优化的方案，该方案无需使用硝酸和硫酸，因此具有更加环保、更低的化学品耗用等特点。在废水及废气处理上，该项目具有节约废水处理成本，降低废水污染等优势。
该项技术理论基础：
A、光学增益：
通过表面处理后，因背面反射率提高，部分透射光返回硅片内被吸收，增加了输出电流。
B、增强背表面钝化效果：
晶硅表面经过抛光和腐蚀后，硅片背表面更加平坦，粗糙度显著降低，大大减小了背表面面积，限制了表面复合损失，少子寿命显著提升。
该技术通过背面抛光，经过化学腐蚀抛光工艺，硅片背面杂质和损伤层进一步去除，减少复合，提升钝化效果。
C、改善背表面接触：
背场烧结后，铝会产生团聚，由于团聚尺寸大于绒面尺寸，相当数量的团聚体被“架空”，导致浆料和硅接触面积减小；而抛光后的硅片背表面平坦，团聚更容易直接与硅接触，使得背场合金层有效面积增加。
技术创新点：
A、提升电池效率。对于不同的工艺基础，提升幅度在0.2%-0.3%。
B、节省化学原料。独创全新背面和侧面腐蚀方法，无需使用HNO3/HF腐蚀体系，只需使用很少量的HF ；使用专用的抛光液，背面抛光效果好，无需使用HNO3，H2SO4，更环保，成本更低 。
C、可控性好。独创全新背面和侧面腐蚀方法，正面刻蚀宽度更窄，防止过刻。
D、背面抛光效果更好，避免气泡、腐蚀不彻底带来的影响；破片率更低。
E、背抛光与传统在线式湿法刻蚀工艺完美融合，并且与将来的背面钝化有很强的匹配作用。
F、该技术最大的特点：简单易实施，且效果显著。不论是SE、二次印刷，亦或是HIT等技术均是对电池正面的改进与提高。而该技术是对电池背面的改造和优化，能够独立于其他技术提高电池效率，同时可与以上领先技术相叠加使用。
节能减排效益测算：
A、太阳能是一种清洁的能源，既不通过消耗资源释放污染物、废料，也不产生温室气体破坏大气环境，更不会有废渣的堆放问题，有利于保护周围环境。与其它传统发电方式相比，太阳能发电可节省一定的发电用煤和减少环境污染治理费用，有利于空气质量和环保标准的提高。
B、作为新型清洁能源，晶硅太阳电池既不消耗资源，同时又不释放污染物、废料，也不产生温室气体破坏大气环境，也不会有废渣的堆放、废水排放等问题，有利于保护周围环境，是一种绿色可再生能源。与其它传统火力发电方式相比，每年减少排放温室效应性气体二氧化碳、二氧化硫（SO2）、氮氧化合物（NOx）、烟尘此外还可节约用水，减少相应的水力除灰废水和温排水等对水环境的污染。
【关键词】绿色能源；光伏发电；晶硅电池；表面抛光；效率提升
本文研究的多晶硅表面处理技术，主要是针对多晶硅电池，进行背面的腐蚀与抛光。与传统的工艺相比，该项技术是将制绒过后粗糙的背面通过相关溶液做成抛光效果，更大程度的反射硅片内部不同波长的光波，使光波在电池内部能够被反射多次使用，增加电池对入射光线的利用率，提升电池转化效率。在现有的晶硅电池产线条件下，通过对湿刻工艺的技术改进，达到背面抛光和腐蚀的效果，并通过电流、电压的提高，使得最终多晶电池片的效率提高0.2%以上。实现多晶硅电池光电转换效率大于17.3%的产业化生产。
此种新型晶硅太阳电池表面处理技术的实现，将在现有设备与工艺基础上，进行一定范围的改动与提升，最终达到提高效率、降低成本、更加环保的进行产业化的目的。
具体研发内容如下：
A、现阶段晶硅电池生产流程：
全线流程：制绒--酸洗--扩散--湿刻--PECVD--印刷烧结。
具体的湿刻工艺为：硫酸+硝酸+氢氟酸（蚀刻作用）--水--氢氧化钾（碱洗过程）--水--氢氟酸（洗磷过程）--水。
B、采用表面处理后的工艺路线为：制绒--酸洗--扩散--湿刻--PECVD--印刷烧结，通过该技术的实施，只针对湿刻工序进行改进。
改进后湿刻流程为：氢氟酸（通过设备的改进，对背面进行PSG作用，并对四周进行蚀刻）--水--抛光液（抛光作用）--水--氢氟酸（洗磷过程）--水。
C、设备改进上，将在目前单台设备只满足“湿刻”这单一作用的基础上，通过相关设备的改进，最终将“背面抛光”和“湿刻”作用一体化。
该技术不仅会提高多晶电池片的转换效率，还在工艺制程上提供了更加优化的方案，该方案无需使用硝酸和硫酸，因此具有更加环保、更低的化学品耗用等特点。在废水及废气处理上，该项目具有节约废水处理成本，降低废水污染等优势。
该项技术理论基础：
A、光学增益：
通过表面处理后，因背面反射率提高，部分透射光返回硅片内被吸收，增加了输出电流。
B、增强背表面钝化效果：
晶硅表面经过抛光和腐蚀后，硅片背表面更加平坦，粗糙度显著降低，大大减小了背表面面积，限制了表面复合损失，少子寿命显著提升。
该技术通过背面抛光，经过化学腐蚀抛光工艺，硅片背面杂质和损伤层进一步去除，减少复合，提升钝化效果。
C、改善背表面接触：
背场烧结后，铝会产生团聚，由于团聚尺寸大于绒面尺寸，相当数量的团聚体被“架空”，导致浆料和硅接触面积减小；而抛光后的硅片背表面平坦，团聚更容易直接与硅接触，使得背场合金层有效面积增加。
技术创新点：
A、提升电池效率。对于不同的工艺基础，提升幅度在0.2%-0.3%。
B、节省化学原料。独创全新背面和侧面腐蚀方法，无需使用HNO3/HF腐蚀体系，只需使用很少量的HF ；使用专用的抛光液，背面抛光效果好，无需使用HNO3，H2SO4，更环保，成本更低 。
C、可控性好。独创全新背面和侧面腐蚀方法，正面刻蚀宽度更窄，防止过刻。
D、背面抛光效果更好，避免气泡、腐蚀不彻底带来的影响；破片率更低。
E、背抛光与传统在线式湿法刻蚀工艺完美融合，并且与将来的背面钝化有很强的匹配作用。
F、该技术最大的特点：简单易实施，且效果显著。不论是SE、二次印刷，亦或是HIT等技术均是对电池正面的改进与提高。而该技术是对电池背面的改造和优化，能够独立于其他技术提高电池效率，同时可与以上领先技术相叠加使用。
节能减排效益测算：
A、太阳能是一种清洁的能源，既不通过消耗资源释放污染物、废料，也不产生温室气体破坏大气环境，更不会有废渣的堆放问题，有利于保护周围环境。与其它传统发电方式相比，太阳能发电可节省一定的发电用煤和减少环境污染治理费用，有利于空气质量和环保标准的提高。
B、作为新型清洁能源，晶硅太阳电池既不消耗资源，同时又不释放污染物、废料，也不产生温室气体破坏大气环境，也不会有废渣的堆放、废水排放等问题，有利于保护周围环境，是一种绿色可再生能源。与其它传统火力发电方式相比，每年减少排放温室效应性气体二氧化碳、二氧化硫（SO2）、氮氧化合物（NOx）、烟尘此外还可节约用水，减少相应的水力除灰废水和温排水等对水环境的污染。