1酸腐蚀法制备绒面的基本原理
目前广泛使用的酸腐蚀溶液是以HF－HNO 3为基础的水溶液体系，为了控制化学反应的剧烈程度，有时还加入一些其他的化学品。但是，基本的化学反应是不变的，大致的蚀刻机制是HNO3（一种氧化剂）腐蚀，在硅片表面形成了一层SiO 2，然后这层SiO2在HF酸的作用下去除。酸对硅的腐蚀速度与晶粒取向无关，因此酸腐蚀又称为各向同性腐蚀。酸与硅的反应可以看作局部电化学过程，在反应发生的地方形成了阳极和阴极，反应的过程中有电流在它们之间流过。阳极是硅的溶解反应，阴极是HNO3的消耗反应，阳极、阴极及总的反应可由下式表示
阳极：Si＋2H 2 O＋nh＋→SiO 2＋4H＋＋（4－n）e― SiO 2＋6HF→H 2 SiF 6＋2H 2 O阴极：HNO 3＋3H＋→NO＋2H 2 O＋3h＋总体的反应式：3Si＋4HNO 3＋18HF→3H 2 SiF 6＋4NO＋8H 2 O＋3（4－n）h＋3（4－n）e―
其中，n表示分离一个Si原子平均需要的电荷数量，h＋表示正电荷或者空穴，e―表示电子。
2酸腐蚀处理后的mc－Si片表面特征
对于单晶硅片，使用碱性溶液的各向异性腐蚀得到的绒面是由随机分布的“金字塔”组成的。但是，使用酸腐蚀在mc－Si片上得到的绒面是类似于半球形状的“凹陷”，这些“凹陷”的直径在0.5～1.0mm之间，另外，直径小于1mm的凹陷出现在大量的直径约为10mm的凹陷内。为了制得均匀的多晶硅绒面，可以在酸腐蚀之前在硅片上生长一层有均匀小孔的氧化物作为掩膜，但是，这种方法不适合工业化生产。文献［11］中使用了无掩膜的HF－HNO3酸腐蚀方法来制备mc－Si表面的绒面，mc－Si片表面的电子扫描电镜（SEM）照片在中给出，左边和右边分别是整体和局部照片。
酸腐蚀易在多晶硅表面形成一层彩色均匀的多孔硅膜。这个多孔硅膜具有极低的反射系数，但是，它不利于p－n结的形成和印刷电极，所以，一般使用稀释的NaOH溶液来去除这个多孔硅膜。
3一些改进的酸腐蚀绒面技术
最简单的酸腐蚀溶液是仅仅包含HF－HNO3的混合溶液，但是，这样的溶液发生的反应是剧烈的放热反应，必须控制它的反应温度。所以，经常要附加一些化学品。比如醋酸（CH3COOH），它并不参加反应，而是通过减小反应剂的浓度起到缓和反应的作用。文献［8］中使用去除离子的水［H 2 O（DI）］，磷酸（H 3 PO4）和硫酸（H 2SO4）作为稀释剂，使得mc－Si片的反射系数降低到15％。文献［11］中在原来的HF－HNO 3混合酸液的基础上加入了硫酸（H 2 SO4）和亚硝酸钠（NaNO 2），少量的NaNO 2作为催化剂来减少初始反应时间并且控制反应的剧烈程度，H 2 SO 4对整个蚀刻溶液起到一种稳定作用，得到的mc－Si太阳电池在没有沉积减反射膜时的反射系数为9.8％，并且把短路电流密度
4蚀刻深度的优化
在酸腐蚀的绒面处理中，时间是一个非常重要的蚀刻参数。对蚀刻时间的控制直接影响到电池的性能。蚀刻时间长短的直接表现是蚀刻深度。时间越长，蚀刻越深。如果蚀刻的时间很短，那么切割造成的硅片表面损伤就没有完全地被酸液去除掉，晶体缺陷层就仍然存在。这个晶体缺陷层降低了开路电压U oc和短路电流密度J sc，见和。如果蚀刻时间过长，蚀刻出来的凹陷尺寸就变得太大，这样就会增加反射系数（相应的减少J sc）和增加表面积（相应的减少U oc）。这两种作用在蚀刻深度为4～5mm的时候可以达到最优，因此，在相同的蚀刻深度下效率也达到最优，见5.
5结束
以HF－HNO3为基础的酸腐蚀技术制备出的mc－Si片的绒面是由很多半球形状的“凹陷”组成，这些凹陷具有很好的陷光作用，因此极大地提高了mc－Si太阳电池的性能。在应用这种技术时，需要控制化学反应的剧烈程度，以便更容易操作。蚀刻的时间也要进行优化，使得太阳（太阳能光伏孤子的研究）电池的电学参数达到最优。