不连续的岛状氧化石墨烯的薄层；
步骤(4)中所述腐蚀溶液的成分按摩尔配比为H2O: HF:ΗΝθ3=3:1:3.5,反应温度为1°C，反应时间为90秒。
[0028]本实施例制得的硅片绒面平均反射率为18.9%，低于正常(现有技术)生产线上的硅片绒面21-23%的反射率。
[0029]所述多晶硅片表面的氧化石墨烯具有双重作用:①起到腐蚀掩膜的作用，即所述氧化石墨烯薄层掩盖下的硅反应速度比未被掩盖薄层的硅要缓慢，所以，化学腐蚀形成的绒面要细小且均匀；②所述氧化石墨烯参与硅的氧化还原反应，所述氧化石墨烯得到硅氧化过程中的电子而被还原形成石墨烯，同时纳米级的石墨烯形成一个较大的导电网络，可以不断将网络周边硅氧化过程中的电子导出，形成相对均匀的氧化还原反应，从而制得理想的绒面。
[0030]将本实施例方法制备的多晶硅片应用于光伏电池:将所述多晶硅片进行后续扩散，镀膜等电池片工艺，制备成完整的电池片，测量得到平均电池效率18.30%(现有技术工业生产的平均电池效率为18.20%)，比正常生产(现有技术)的光伏电池转换效率高0.10%。
[0031]其余同实施例1。
[0032]实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于:
步骤(I)制备悬浮液:将粒径为0.5μπι的石墨烯粉末加入到溶剂中，进行超声波分散，形成悬浮液，所述悬浮液中石墨稀浓度为0.05mg/ml，所述溶剂为酒精(工业酒精)；所述石墨烯由南京先锋纳米提供，粒径为0.5μπι，单层率为90%;
步骤(4)中所述腐蚀溶液的成分按摩尔配比为H2O:HF:ΗΝ03=2.8:1:3，反应温度为9°C，反应时间为80秒。
[0033]本实施例制得的硅片绒面平均反射率为16.2%，低于正常(现有技术)生产线上的硅片绒面21-23%的反射率。
[0034]将本实施例方法制备的多晶硅片应用于光伏电池:将上述多晶硅片进行后续扩散，镀膜等电池片工艺，制备成完整的电池片，测量得到平均电池效率18.40%(现有技术工业生产的平均电池效率为18.20%)，比正常生产(现有技术)的光伏电池转换效率高0.20%。
[0035]其余同实施例1。
[0036]实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于:
步骤(I)制备悬浮液:将粒径为ΙΟμπι的石墨烯粉末加入到溶剂中，进行超声波分散，形成悬浮液，所述悬浮液中石墨稀浓度为0.lmg/ml，所述溶剂为水(纯净水);所述石墨稀由南M先锋纳米提供，粒径为I Own，单层率为90% ；
步骤(4)中所述腐蚀溶液的成分按摩尔配比为H2O: HF: HN03=2.2:1:3.2,反应温度为1°C，反应时间为70秒。
[0037]本实施例制得的硅片绒面平均反射率为18.6%，低于正常(现有技术)生产线上的硅片绒面21-23%的反射率。
[0038]将本实施例方法制备的多晶硅片应用于光伏电池:将上述多晶硅片进行后续扩散，镀膜等电池片工艺，制备成完整的电池片，测量得到平均电池效率18.40%(现有技术工业生产的电池效率为18.20%)，比正常生产(现有技术)的光伏电池转换效率高0.20%。
[0039]其余同实施例1。
[0040]实施例5
本实施例与实施例2的区别仅在于:
步骤(I)制备悬浮液:将粒径为5μπι的氧化石墨烯粉末加入到溶剂中，进行超声波分散，形成悬浮液，所述悬浮液中氧化石墨稀浓度为0.08mg/ml，所述溶剂为水(纯净水)；所述氧化石墨稀由我们按照改进hu_ers法(一种合成氧化石墨稀的方法)进行制备的；
步骤(4)中所述腐蚀溶液的成分按摩尔配比为H2O:HF:HN03=2.1:1:3.1，反应温度为8°C，反应时间为85秒。
[0041]本实施例制得的硅片绒面平均反射率为17.6%，低于正常(现有技术)生产线上的硅片绒面21-23%的反射率。
[0042]将本实施例方法制备的多晶硅片应用于光伏电池:将上述硅片进行后续扩散，镀膜等电池片工艺，制备成完整的电池片，测量得到平均电池效率18.40%(现有技术工业生产的电池效率为18.20%)，比正常生产(现有技术)的光伏电池转换效率高0.20%。
[0043]其余同实施例1。
[0044]实施例6
本实施例与实施例2的区别仅在于:
步骤(I)制备悬浮液:将粒径为15μπι的氧化石墨烯粉末加入到溶剂中，进行超声波分散，形成悬浮液，所述悬浮液中氧化石墨烯浓度为15mg/ml，所述溶剂为水(纯净水);所述氧化石墨稀由我们按照改进hummers法进行制备；
步骤(4)中所述腐蚀溶液的成分按摩尔配比为H2O: HF: ΗΝθ3=2.9:1:3.4,反应温度为9°C，反应时间为88秒。
[0045]本实施例制得的硅片绒面平均反射率为16.5%，低于正常(现有技术)生产线上的硅片绒面21-23%的反射率。
[0046]将本实施例方法制备的多晶硅片应用于光伏电池:将上述硅片进行后续扩散，镀膜等电池片工艺，制备成完整的电池片，测量得到平均电池效率18.35%(现有技术工业生产的电池效率为18.20%)，比正常生产(现有技术)的光伏电池转换效率高0.15%。
[0047]其余同实施例1。
[0048]实施例7
本实施例与实施例1的区别仅在于:
步骤(I)制备悬浮液:将粒径为18μπι的石墨烯粉末加入到溶剂中，进行超声波分散，形成悬浮液，所述悬浮液中石墨稀浓度为50mg/ml，所述溶剂为水(纯净水)；所述石墨稀由南M先锋纳米提供，粒径为18ym，单层率为90% ；
步骤(4)中所述腐蚀溶液的成分按摩尔配比为H2O: HF: HN03=2.7:1:3.3,反应温度为8°C，反应时间为90秒。
[0049]本实施例制得的硅片绒面平均反射率为18.3%，低于正常(现有技术)生产线上的硅片绒面21-23%的反射率。
[0050]将本实施例方法制备的多晶硅片应用于光伏电池:将上述硅片进行后续扩散，镀膜等电池片工艺，制备成完整的电池片，测量得到平均电池效率18.32%(现有技术工业生产的电池效率为18.20%)，比正常生产(现有技术)的光伏电池转换效率高0.12%。
[0051 ]其余同实施例1。
[0052]实施例8
本实施例与实施例1的区别仅在于:
步骤(I)制备悬浮液:将粒径为14μπι的石墨烯粉末加入到溶剂中，进行超声波分散，形成悬浮液，所述悬浮液中石墨稀浓度为85mg/ml，所述溶剂为水(纯净水)；所述石墨稀由南M先锋纳米提供，粒径为14ym，单层率为90% ；
步骤(4)中所述腐蚀溶液的成分按摩尔配比为H2O: HF: HN03=2.7:1:3.1,反应温度为1°C，反应时间为60秒。
[0053]本实施例制得的硅片绒面平均反射率为18.0%，低于正常(现有技术)生产线上的硅片绒面21-23%的反射率。
[0054]将本实施例方法制备的多晶硅片应用于光伏电池:将上述硅片进行后续扩散，镀膜等电池片工艺，制备成完整的电池片，测量得到平均电池效率18.30%(现有技术工业生产的电池效率为18.20%)，比正常生产(现有技术)的光伏电池转换效率高0.10%。
[0055]其余同实施例1。
[0056]总之，本发明方法制备的硅片绒面能够增强对太阳光的吸收，同时兼容性好，适用于主流的制绒工艺；另外，按照每张硅片最多涂覆Iml悬浮液计算，仅增加1-2分钱的成本；采用石墨烯或氧化石墨烯悬浮液优化制绒后，按照目前多晶硅片电池的转换效率18.2%来计算，可提高0.15-0.2%(较佳实施例)左右的电池转换效率，按每瓦售价3-4元，则多晶硅电池片的售价可以增加7-8分钱/片，以50兆瓦标准电池生产线计算，则可以增加净利润约59.8万/年，经济效益十分明显。
[0057]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何修改、变更以及等效结构变换，均仍属本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种石墨烯辅助硅片湿法制绒的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)制备悬浮液:将石墨烯或者氧化石墨烯粉末加入到溶剂中，进行超声波分散，形成悬浮液，所述悬浮液中石墨稀或者氧化石墨稀浓度范围为0.00001-10011^/1111，所述溶剂为水或酒精； (2)娃片浸泡:将待处理的娃片用氨水+双氧水的混合液进行浸泡； (3)预处理硅片:将经步骤(I)制备的悬浮液涂覆在经步骤(2)处理后的硅片表面，并进行烘干，即在所述硅片表面形成了厚度均匀的，但不连续的岛状石墨烯或者氧化石墨烯的薄层； (4)制绒:将经步骤(3)处理后的硅片进行湿法化学腐蚀，采用富硝酸体系腐蚀溶液对所述硅片进行腐蚀，得绒面，所述腐蚀溶液的成分按摩尔配比为出0:册:圆03=(2-3):1:(3-3.5)，腐蚀反应的温度为8-10°C，腐蚀反应的时间为60-90秒。2.如权利要求1所述的石墨烯辅助硅片湿法制绒的方法，其特征在于，所述硅片为多晶娃片。3.如权利要求1所述的石墨烯辅助硅片湿法制绒的方法，其特征在于，步骤(I)中，所述石墨烯或者氧化石墨烯的粒径为0.1-20微米。4.如权利要求1或2或3所述的石墨烯辅助硅片湿法制绒的方法，其特征在于，步骤(I)中，所述悬浮液的石墨稀或者氧化石墨稀的浓度范围为0.05-0.lmg/ml。5.如权利要求1或2或3所述的石墨烯辅助硅片湿法制绒的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述涂覆的方式为喷淋、涂刷、浸渍中的一种。6.如权利要求4所述的石墨烯辅助硅片湿法制绒的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述涂覆的方式为喷淋、涂刷、浸渍中的一种。
【专利摘要】一种石墨烯辅助硅片湿法制绒的方法，包括以下步骤：（1）制备悬浮液：将石墨烯或者氧化石墨烯粉末加入到溶剂中，超声分散，形成悬浮液；（2）硅片浸泡；（3）预处理硅片：将经步骤（1）处理后的悬浮液涂覆在硅片的表面，并进行烘干；（4）制绒：将经步骤（3）处理后的硅片进行湿法化学腐蚀；（5）反射率测试：对经步骤（4）处理后的硅片绒面进行全系太阳光谱的反射率测量，所述硅片绒面反射率≤20%。本发明还包括所述方法制备的硅片在光伏电池上的应用。本发明的方法进行硅片制绒使硅的腐蚀速率均匀，便于形成陷光结构，从而制得太阳光反射率低于20%的理想绒面，增加光的吸收，能够提高光伏电池的转换效率。
【IPC分类】H01L31/0236, H01L31/18
【公开号】CN105633180
【申请号】CN201610167417
【发明人】华琪琪, 吕铁铮
【申请人】湖南大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月23日