本发明涉及一种双相混合腐蚀制备多晶硅绒面的方法，属于多晶硅绒面制备技术领域。
背景技术：
21世纪，人类面临两个最大的挑战是能源短缺和环境污染。由于化石能源使用会产生的环境污染、全球变暖以及气候变化等一系列问题，所以开发新的环境友好的能源是一项迫在眉睫的重大任务。众所周知，太阳能是真正意义上的取之不尽、用之不绝的能源，以及使用过程中不产生任何的环境污染等一系列优点，因此它成为解决能源和环境问题的最理想能源。晶体硅太阳电池(包括单晶硅电池和多晶硅电池)由于其成熟的生产工艺和优良的光电转换性能，牢牢地占据着国际光伏市场的主导地位，它的产量一直占太阳电池总产量的80%以上。其中尽管多晶硅太阳电池效率比单晶硅太阳电池效率低，但由于多晶硅太阳电池比单晶硅太阳电池价格低、可制成方片、利于组件排列等优点，在近几年光伏市场中所占的比重已经超过50%，且其市场份额在最近几年中不断上升，成为最主要的太阳能电池材料。
目前为了较少射入到多晶硅电池表面的光的损失，常采用蒸镀SiN等减反射膜，但其生产设备昂贵，成本比较高。所以通过表面织构化即在硅片表面制备陷光结构，工业上称为“制绒”是指经过一定表面处理后，太阳电池表面呈现凹凸不平的孔洞状表面形态，可降低多晶硅太阳电池表面的光损失，提高太阳电池的光电转化效率。现有通过化学腐蚀法腐蚀改性多晶硅片表面结构制备多晶硅绒面，成本较低且工艺简单，但是对多晶硅片化学酸腐蚀过程中，由于液相化学腐蚀过程是放热过程，腐蚀温度不易控制，造成制得的绒面均匀性不佳，绒面质量的稳定性及可控性较低，所以制备一种均匀稳定型多晶硅绒面很有必要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前化学腐蚀制备多晶硅绒面时，由于液相化学腐蚀过程是放热过程，腐蚀温度不易控制，造成制得的绒面均匀性不佳，绒面质量的稳定性及可控性较低的问题，提供了一种通过液相腐蚀氧化，气相等离子刻蚀制备多晶硅绒面的方法，本发明将多晶硅片表面洗涤后，用双氧水、高锰酸钾溶液和盐酸复合氧化腐蚀多晶硅表面，使其形成微小孔隙后，制备得液相处理多晶硅片，随后将其置于电解铝厂废气中，在均匀的气体环境中，通过高压放电形成的等离子体，对液相处理后多硅晶表面进行刻蚀，由于气相环境均一且稳定，制备得一种均匀稳定的多硅晶绒面，通过表面呈现凹凸不平的孔洞状表面形态，进而使可见光在多晶硅表面形成多次的反射，降低表面反射率，增加光的吸收，提高光的转化效率，具有广阔的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）选取多晶硅片，将其用无水乙醇和去离子水分别擦洗3～5次后，在200～300W下超声分散处理10～15min，随后将超声清洗后的多晶硅片取出并置于45～50℃下干燥处理25～30min，制备得预处理多晶硅片，备用；
（2）按重量份数计，分别称量25～30份质量分数10%双氧水溶液、10～15份质量分数5%盐酸溶液和1～2份质量分数10%高锰酸钾溶液置于烧杯中，搅拌混合制备得液相氧化液；
（3）按质量比1:2:20，将臭氧水、步骤（1）备用的预处理多晶硅片与上述制备的液相氧化液搅拌混合并添加至高压反应釜中，在45～50℃下水浴加热10～15min后，对高压反应釜中通入氯气并在氯气气氛下，保温反应20～24h，随后停止加热并静置冷却至室温，过滤收集滤饼，用去离子水洗涤至洗涤液pH至中性后，制备得液相腐蚀多晶硅片；
（4）收集电解铝厂含氟废气并加热至65～70℃，制备得热处理含氟废气，随后用真空泵将热处理含氟废气通入等离子表面处理器中，在热处理含氟废气气氛下，将上述制备的液相腐蚀多晶硅片置于10～15kV等离子表面处理器下放电处理10～15min，随后关闭真空泵并通入大气，静置冷却至室温，即可制备得一种双相腐蚀制备的多晶硅绒面。
本发明制备的多晶硅绒面腐蚀坑尺寸为2.3～2.8µm，腐蚀坑深度为1.8～2.6µm，腐蚀坑分布均匀，深度统一，且多晶硅片反射率为4.2～4.5%，与同类产品相比，反射率降低了15～20%。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的多晶硅绒面中腐蚀坑分布均匀，深度统一，且反射率大大降低；
（2）本发明通过液相和气相复合腐蚀，利用电解铝厂废气进行制备，绿色环保，节约资源。
具体实施方式
首先选取多晶硅片，将其用无水乙醇和去离子水分别擦洗3～5次后，在200～300W下超声分散处理10～15min，随后将超声清洗后的多晶硅片取出并置于45～50℃下干燥处理25～30min，制备得预处理多晶硅片，备用；按重量份数计，分别称量25～30份质量分数10%双氧水溶液、10～15份质量分数5%盐酸溶液和1～2份质量分数10%高锰酸钾溶液置于烧杯中，搅拌混合制备得液相氧化液；按质量比1:2:20，将臭氧水、步骤（1）备用的预处理多晶硅片与上述制备的液相氧化液搅拌混合并添加至高压反应釜中，在45～50℃下水浴加热10～15min后，对高压反应釜中通入氯气并在氯气气氛下，保温反应20～24h，随后停止加热并静置冷却至室温，过滤收集滤饼，用去离子水洗涤至洗涤液pH至中性后，制备得液相腐蚀多晶硅片；收集电解铝厂含氟废气并加热至65～70℃，制备得热处理含氟废气，随后用真空泵将热处理含氟废气通入等离子表面处理器中，在热处理含氟废气气氛下，将上述制备的液相腐蚀多晶硅片置于10～15kV等离子表面处理器下放电处理10～15min，随后关闭真空泵并通入大气，静置冷却至室温，即可制备得一种双相腐蚀制备的多晶硅绒面。
实例1
首先选取多晶硅片，将其用无水乙醇和去离子水分别擦洗3次后，在200W下超声分散处理10min，随后将超声清洗后的多晶硅片取出并置于45℃下干燥处理25min，制备得预处理多晶硅片，备用；按重量份数计，分别称量25份质量分数10%双氧水溶液、10份质量分数5%盐酸溶液和1份质量分数10%高锰酸钾溶液置于烧杯中，搅拌混合制备得液相氧化液；按质量比1:2:20，将臭氧水、预处理多晶硅片与上述制备的液相氧化液搅拌混合并添加至高压反应釜中，在45℃下水浴加热10min后，对高压反应釜中通入氯气并在氯气气氛下，保温反应20h，随后停止加热并静置冷却至室温，过滤收集滤饼，用去离子水洗涤至洗涤液pH至中性后，制备得液相腐蚀多晶硅片；收集电解铝厂含氟废气并加热至65℃，制备得热处理含氟废气，随后用真空泵将热处理含氟废气通入等离子表面处理器中，在热处理含氟废气气氛下，将上述制备的液相腐蚀多晶硅片置于10kV等离子表面处理器下放电处理10min，随后关闭真空泵并通入大气，静置冷却至室温，即可制备得一种双相腐蚀制备的多晶硅绒面。
实例2
首先选取多晶硅片，将其用无水乙醇和去离子水分别擦洗4次后，在250W下超声分散处理12min，随后将超声清洗后的多晶硅片取出并置于47℃下干燥处理27min，制备得预处理多晶硅片，备用；按重量份数计，分别称量27份质量分数10%双氧水溶液、12份质量分数5%盐酸溶液和2份质量分数10%高锰酸钾溶液置于烧杯中，搅拌混合制备得液相氧化液；按质量比1:2:20，将臭氧水、预处理多晶硅片与上述制备的液相氧化液搅拌混合并添加至高压反应釜中，在47℃下水浴加热12min后，对高压反应釜中通入氯气并在氯气气氛下，保温反应22h，随后停止加热并静置冷却至室温，过滤收集滤饼，用去离子水洗涤至洗涤液pH至中性后，制备得液相腐蚀多晶硅片；收集电解铝厂含氟废气并加热至67℃，制备得热处理含氟废气，随后用真空泵将热处理含氟废气通入等离子表面处理器中，在热处理含氟废气气氛下，将上述制备的液相腐蚀多晶硅片置于12kV等离子表面处理器下放电处理12min，随后关闭真空泵并通入大气，静置冷却至室温，即可制备得一种双相腐蚀制备的多晶硅绒面。
实例3
首先选取多晶硅片，将其用无水乙醇和去离子水分别擦洗5次后，在300W下超声分散处理15min，随后将超声清洗后的多晶硅片取出并置于50℃下干燥处理30min，制备得预处理多晶硅片，备用；按重量份数计，分别称量30份质量分数10%双氧水溶液、15份质量分数5%盐酸溶液和2份质量分数10%高锰酸钾溶液置于烧杯中，搅拌混合制备得液相氧化液；按质量比1:2:20，将臭氧水、预处理多晶硅片与上述制备的液相氧化液搅拌混合并添加至高压反应釜中，在50℃下水浴加热15min后，对高压反应釜中通入氯气并在氯气气氛下，保温反应24h，随后停止加热并静置冷却至室温，过滤收集滤饼，用去离子水洗涤至洗涤液pH至中性后，制备得液相腐蚀多晶硅片；收集电解铝厂含氟废气并加热至70℃，制备得热处理含氟废气，随后用真空泵将热处理含氟废气通入等离子表面处理器中，在热处理含氟废气气氛下，将上述制备的液相腐蚀多晶硅片置于15kV等离子表面处理器下放电处理15min，随后关闭真空泵并通入大气，静置冷却至室温，即可制备得一种双相腐蚀制备的多晶硅绒面。