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这种条件下形成的绒面角锥体尺寸较大。当表面张力达到一定程度后，气泡会形成覆盖面积较大的扁平状，这时如果溶液的粘度又较大的话，气泡就不容易离开硅片表面，这样腐蚀出来的表面平整度和均匀性都很差。
绒面的形成可以分为(a)成核、(b)扩展、(c)绒面3个阶段，如图4-6所示。成核阶段对绒面覆盖率至关重要，实际上，成核密度高，覆盖率就高;成核密度低，则很难采取补救措施。
图4-6 角锥体形成核到绒面形成的过程
4.4 陷光原理
陷光原理就是指使入射光进行二次或者多次反射，从而减少反射率。 碱的异性腐蚀可以在单晶硅表面上形成类“金字塔”形结构,图7为周期性的“金字塔”绒面陷光的二维示意图,入射光线I在金字塔某侧面上的第一点入射后,反射光会在另外的一个金字塔侧面再次入射形成第二次光吸收,经计算可知还有11%的二次反射光可能进行第三次反射和折射,由此可算得绒面的反射率为9. 04%，如果再镀减反射膜，可将反射率降至3 %。在同样尺寸的基片上，绒面光电池的p-n结面积比光面大得多，因而可以提高短路电流和光生载流子
图4-7 陷光原理示意
图4-8 在扫描电镜下绒面电池表面的形貌
图4-9 倒金字塔绒面反射机制
4.5 制绒的因素分析
为了提高单晶硅太阳电池的光电转换效率，工业生产中通常采用碱与醇的混合溶液对（100）晶向的单晶硅片进行各向异性腐蚀，在表面形成类“金字塔”状的绒面，有效增强硅片对入射太阳光的吸收，从而提高光生电流密度。对于既可获得低的表面反射率，又有利于太阳电池的后续制作工艺的绒面，应该是金字塔大小均匀，单体尺寸在2~10 微米之间，相邻金字塔之间没有空隙，即覆盖率达到100%。理想质量绒面的形成，受到了诸多因素的影响：
1.反应时间对绒面形貌和反射率的影响
（a）1min （b）5min （c）10min （d）15min
图4-10 不同时间下的绒面
单晶硅片经1 分钟、5 分钟、10 分钟、30 分钟腐蚀后，表面的微观形貌。由图4-11可以看出在适宜的条件下，金字塔的成核、生长的过程。经热的浓碱去除损伤层后，硅片表面留下了许多肤浅的准方形的腐蚀坑。1 分钟后，金字塔如雨后春笋，零星的冒出了头；5 分钟后，硅片表面基本上被小金字塔覆盖，少数已开始长大。我们称绒面形成初期的这种变化为金字塔“成核”。如果在整个硅表面成核均匀，密度比较大，那么最终构成绒面的金字塔就会大小均匀，平均体积较小，这样的绒面单晶硅片不仅反射率低，而且有利于后续的扩散和丝网印刷，制造出的太阳电池的性能也更好。很多相关的研究工作就是着力于增大金字塔的成核密度。
从图4-11 的c 可以看出，10 分钟后，金字塔密布的绒面已经形成，只是大小不均匀，反射率也降到了比较低的水平。随着时间的延长，金字塔向外扩张兼并，体积逐渐膨胀，尺寸趋于均等，反射率略有降低。在实际生产中，硅片卡在承片盒内的区域，受到的腐蚀不充分，绒面成形的时间较其他区域要长。另一方面，我们通过大量生产实践发现，大金字塔的绒面单晶硅电池，性能略逊于小金字塔。原因可能在于，大金字塔尖锐的塔尖易于崩塌，扩散形成的pn结受到了破坏。所以，我们在优化单晶硅片制绒工艺时，应该既考虑降低反射率，也要兼顾太阳电池的最终性能和外观等各方面的因素。
2.乙丙醇的含量对绒面的影响
（a）无异丙醇 （ b）3vol% （c）10vol% （d）30vol%
图4-11 异丙醇不同浓度下的绒面
当溶液中不含乙丙醇时，反应进行的速度比较快，硅片经30 分钟制绒处理后，两面共被腐蚀减薄了40 微米。表面只有一些稀疏的金字塔，体积比较小。由于金字塔的覆盖率很低，硅片对光的反射最强烈。我们向溶液中加入了少许乙丙醇（3vol%），这种情况就大有改观，反应速度减缓，经过相同时间的腐蚀，硅片只减薄25 微米，而金字塔分布错落有致，反射率几乎降到了最低。只是在制绒过程中可以观察到，有一些反应产生的氢气泡贴在硅片表面，缓慢释放，造成外观的斑点，为商业销售所不喜。只需将乙丙醇的含量增大到5vol%，斑点的问题即可解决。乙丙醇的含量在3 vol%至20 vol%的范围内变化时，制绒反应的变化不大，都可以得到比较理想的绒面，而5 vol%至10 vol%的环境最佳。当乙丙醇的含量达到30 vol%，金字塔的覆盖率再次降低，反射率升高，只是此种条件下的反应速度缓慢，硅片只减薄了10 微米。
乙丙醇在制绒液中主要起到两点作用：一，协助氢气泡的释放；二，减弱NaOH 溶液对硅片的腐蚀力度，调节各向异性因子。第一点已经为大家所认同。从硅片减薄的程度可以判断，随着乙丙醇的增加，硅片被腐蚀的速度减慢。纯NaOH 水溶液，在高温下不仅对原子排列稀疏的（100）晶面破坏性很强，对致密的（111）晶面也不再和颜悦色，各个晶面都受到腐蚀而不断消溶。于是大部分的区域被冲刷形成了平原；而在局部，由于氢气泡或溶液中某些杂质的庇护，一些零星的金字塔暂时幸存了下来。乙丙醇明显减弱了NaOH 的腐蚀强度，增强了腐蚀的各向异性，有利于金字塔的成形和生长。而当乙丙醇的含量过高时，碱溶液对硅的腐蚀能力变的很弱，各个晶面都好像坚不可摧的铜墙铁壁，各向异性因子又趋向于1。
3.NaOH 的含量对绒面的影响
图4-12 NaOH不同浓度下的绒面
从绒面的表面可以看出，经过相同时间的生长，NaOH的浓度越高，金字塔