CN109524331A - 一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷 - Google Patents
一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，包括刷毛固定板和固定在梳毛固定板上的若干刷毛；刷毛包括圆柱主体和下部的楔形刷毛头；圆柱主体的长度为L，直径为d；长径比L/d＜40；楔形刷毛头的尖角能够深入待处理硅片绒面的两金字塔之间对其棱边进行圆滑化处理；楔形刷毛头的尖角角度α＜70°。本发明采用刷毛长径比L/d＜40，楔形刷毛头长度参差不齐且尖端夹角小于绒面塔谷夹角70°的设计，利用抛光剂对硅片的金字塔绒面结构进行圆滑化处理，解决后续薄膜无法完全覆盖的问题，提高钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的光电转换效率，且操作简单，成本低廉且易于使用，适合大规模使用。
Description
技术领域
本发明属于钙钛矿/晶硅叠层太阳电池领域，特别涉及一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷。
背景技术
随着社会发展的进程，环境污染和能源短缺成为困扰全世界的两大主要问题。化石燃料属于不可再生资源，储量有限，在使用过程中也会造成一定的环境污染。太阳能是一种绿色，安全、可持续使用的清洁能源，是传统化石燃料最为合适的替代品，在能源领域具有广阔的前景。近年来，晶硅/钙钛矿叠层太阳能电池的制备技术成为能源领域研究的一大热点。晶硅太阳能电池制备工艺成熟，已经实现了工业化。钙钛矿材料具有优异的载流子传输特性，高吸收系数以及合适的禁带宽度，关于钙钛矿太阳能电池相关的研究发展迅速。晶硅/钙钛矿叠层太阳能电池兼具了硅太阳能电池与钙钛矿太阳能电池的优点，具有较宽的光谱吸收范围，以及较高的能量转换效率。
硅电池顶端通常具有仿金字塔形貌的绒面结构，其具有较强的光俘获能力，可以显著提高电池的光吸收效率，进而提高电池的短路电流密度。为获得优异性能的晶硅/钙钛矿叠层太阳能电池，需要在仿金字塔形貌的硅绒面上依次制备具有仿金字塔形貌的钙钛矿材料、空穴传输层等功能薄膜层。金字塔绒面通常具有尖锐的塔尖及棱边，这些都是在后续沉积过程中容易产生缺陷的位置，从而导致后续沉积薄膜无法完全覆盖，引发电池短路，降低钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的光电转换效率。因此，需要对金字塔绒面进行处理以解决后续薄膜无法完全覆盖的问题，但同时又不会破坏金字塔绒面的高陷光结构。
现有技术采用一种化学腐蚀法对金字塔尖角及塔谷进行腐蚀，但就化学腐蚀的原理可知，这种方法制备出的圆滑过渡不会达到晶体形核尺寸，依旧不能解决后续钙钛矿薄膜沉积出现裸露的现象。因此，需要对硅片的金字塔绒面结构进行圆滑化处理以解决后续薄膜无法完全覆盖的问题，提高钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的光电转换效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，该装置能够对硅片的金字塔绒面结构进行圆滑化处理，解决后续薄膜无法完全覆盖的问题，提高钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的光电转换效率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，包括刷毛固定板和固定在梳毛固定板上的若干刷毛；刷毛包括圆柱主体和下部的楔形刷毛头；圆柱主体的长度为L，直径为d；长径比L/d＜40。
进一步的，楔形刷毛头的尖角能够深入待处理硅片绒面的两金字塔之间对其棱边进行圆滑化处理。
进一步的，楔形刷毛头的尖角角度α＜70°。
进一步的，刷毛长度参差不齐，长度差为0.2-20μm。
进一步的，所述的楔形毛刷，使用过程中需要加入抛光剂对硅绒面尖角及其棱角进行圆滑化处理。
进一步的，所述抛光剂为任意能够对硅进行打磨的抛光剂。
进一步的，所述抛光剂为金刚石抛光剂。
进一步的，所述抛光剂的粒子尺寸为0.1-200nm。
总体而言，按照本发明的上述技术构思与现有技术相比，主要具备以下优点：
(1)本发明提供一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，该装置能够对硅片的金字塔绒面结构进行圆滑化处理，解决钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池制备过程中后续薄膜无法完全覆盖的问题，提高钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的光电转换效率。
(2)本发明提供的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，制作简单，操作方便，同时效果显著，有利于大规模生产高效率的钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池。
附图说明
图1为一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷结构示意图。
图2为一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷的楔形刷毛头结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如图1和图2所示，本发明提供一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，包括刷毛固定板1和固定在梳毛固定板1上的若干刷毛2。
刷毛2包括圆柱主体21和下部的楔形刷毛头22；圆柱主体21的长度为L，直径为d；长径比L/d＜40，以使刷毛2保持直立状态。
楔形毛刷的楔形刷毛头22尖角角度α＜70°(绒面上相邻两金字塔谷底夹角)，以使楔形刷毛头能够深入两金字塔之间对其棱边进行圆滑化处理。
刷毛2长度参差不齐，长度差为0.2-20μm。
作为示例，所述的楔形毛刷，使用过程中加入抛光剂对硅绒面尖角及其棱角进行圆滑化处理。
作为示例，所述抛光剂为任意能够对硅进行打磨的抛光剂。
作为示例，所述抛光剂为金刚石抛光剂。
作为示例，所述抛光剂的粒子尺寸为0.1-200nm。
下面通过使用方法，更进一步阐述一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷的动态关系：
1)准备好待处理硅片；
2)将抛光剂喷于或均匀涂覆于楔形刷毛2上；
3)用楔形毛刷以一定速度对硅片的绒面进行尖角及棱边圆滑化处理；
4)对处理完成的硅片进行清洗。
如上所述，本发明的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，具有以下有益效果：
1)该装置能够对硅片的金字塔绒面结构进行圆滑化处理，解决钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池制备过程中后续薄膜无法完全覆盖的问题，提高钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的光电转换效率。
2)本发明提供的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，制作简单，操作方便，同时效果显著，有利于大规模生产高效率的钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池。
上面结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不违背一种在仿金字塔绒面表面均匀涂覆液膜的楔形毛刷，都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，其特征在于：包括刷毛固定板和固定在梳毛固定板上的若干刷毛；刷毛包括圆柱主体和下部的楔形刷毛头；圆柱主体的长度为L，直径为d；长径比L/d＜40。
2.根据权利要求1所述的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，其特征在于：楔形刷毛头的尖角能够深入待处理硅片绒面的两金字塔之间对其棱边进行圆滑化处理。
3.根据权利要求1所述的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，其特征在于：楔形刷毛头的尖角角度α＜70°。
4.根据权利要求1所述的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，其特征在于：刷毛长度参差不齐，长度差为0.2-20μm。
5.根据权利要求2所述的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，其特征在于：所述的楔形毛刷，使用过程中加入抛光剂对硅绒面尖角及其棱角进行圆滑化处理。
6.根据权利要求5所述的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，其特征在于：所述抛光剂为任意能够对硅进行打磨的抛光剂。
7.根据权利要求5所述的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，其特征在于：所述抛光剂为金刚石抛光剂。
8.根据权利要求5所述的一种用于硅绒面尖角及棱边圆滑化处理的楔形毛刷，其特征在于：所述抛光剂的粒子尺寸为0.1-200nm。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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