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降低成本和提高光电转换效率是晶体硅太阳电池研究的重点和热点。在硅片切片环节,金刚线切割技术因其具有切割损耗低、生产效率高、环境污染少和线材断裂少等优点,已全面取代砂浆线切割技术。对于多晶硅片,金刚线切割形成的表面光滑,损伤小,使得各向同性的常规酸制绒工艺需要的缺陷密度达不到理想值。另外金刚线切割多晶硅片会形成大量非晶硅区域,阻碍酸对硅片的均匀刻蚀。因此,以往应用在砂浆线切割多晶硅片的常规酸刻蚀技术难以达到高效陷光的效果。采用银离子辅助催化酸刻蚀法可制备出较理想的多晶硅绒面结构,但银的高成本及含银废水的排放等问题阻碍了此技术的产业化应用,人们期望寻找到低成本的贱金属催化剂或者无金属成分的催化剂来替代银。本文对金刚线切割多晶硅片的绒面制备进行了系统研究,提出了两种不同制绒方法:醋酸铜辅助酸催化酸制绒和醇类有机添加剂辅助酸制绒。取得了以下创新结果:(1)采用醋酸铜辅助酸催化法制备金刚线切割多晶硅片绒面。系统研究了各实验参数对所制备绒面光学性能的影响。研究得出了优化的溶液配比和刻蚀反应参数。优化的反应温度和反应时间分别为25℃,5 min,优化的溶液配比为氢氟酸:5 mol/L,过氧化氢含量:4mol/L醋酸铜:0.02mol/L。探讨了刻蚀反应机理。在优化刻蚀条件下,硅片的少子寿命为1.41μs,硅片在300～1100 nm波长范围内的平均反射率为15.1%。采用该工艺制备的太阳电池器件光电转换效率达到 19.401%。(2)研究了聚乙二醇、聚乙烯醇单独作为添加剂,聚乙二醇和聚乙烯醇共同作为添加剂形成的酸性刻蚀溶液对金刚线切割多晶硅片制绒效果的影响。其中,以聚乙二醇单独作为酸刻蚀液中的添加剂所获得的减反射效果最好。分析了常规酸制绒与聚乙二醇添加剂酸制绒的陷光效果产生差异的原因,分析了聚乙二醇在反应中发挥的作用。优化后的溶液配比:HF:HNO3:H2O的体积比为1:3.75:2,优化反应温度和时间分别为20℃和120 s。在此条件下,硅片的少子寿命为1.55μs,多晶硅片在300～1100nm波长范围内的平均反射率为16.9%,远低于常规酸制绒后的硅片反射率。对优化反应条件下刻蚀的硅片表面绒面进行了碱修饰,修饰后硅片在300～1100nm波长范围内的平均反射率为22.6%。采用该工艺制备的太阳电池光电转换效率达19.394%。