单晶硅是一种金刚石结构的晶体，图所示，单晶硅晶胞结构时是由八个硅(即图中的 ABCDEFGH)原成的一个空间立方点阵，abcdef 是这个空间立方点阵的面心，晶体硅是一个面心立方晶胞。它以图中R为顶点的另一个面心立方晶胞与上述晶胞在对角线 BH 上有四分之一的间隔，并以 R原子为中心，由 bce、cde、dae 决定的晶面也即是(111)。利用碱性腐蚀液对不同晶面的各向异性的选择性腐蚀，可在(100)面上腐蚀出有 4 个(111)面组成的正方锥，这种正方锥就是绒面的“金字塔”基本结构。
单晶硅工作光路
我们可以从图来看出在太阳光的二次反射结构示意图中，在没有减反膜的情况下，当光线入射到金字塔一个侧面的时候，除了进入硅片内部的光能量以外，剩下的光线会被再一次的反射到邻近的金字塔侧面，从而也使光线经过第二次反射被硅片吸收，因此经过二次或者多次的反射，降低了硅片表面的反射率。同时，制绒所形成的“金字塔”结构可以决定光线是否经过二次反射甚至多次反射，该制绒后的结构也就是类似于“金字塔”，在图中可以看出“金字塔”底面与侧面所形成的夹角在本文中我们记作它为 α1。通常入射光在底面和侧面的夹角 α1>45°时，能够发生二次反射，当底面和侧面的夹角α1>60°时，反射光线至少能达到三次反射。但是当底面和侧面的夹角 α1减少到 α1<45°，能够进行二次反射的光线越来越少，直到当底面和侧面的夹角 α1<30°时，没有光线发生多次反射，此时的硅片表面的反射率跟抛光片是一样的。对于硅片表面(100)晶向的“金字塔”结构来讲，得到比较均匀的金字塔底边和侧面的夹角是 54.7°左右，就可以发生二次反射[2]。当入射光垂直入射时，硅片表面的反射率 R=(1-n)2/(1+n)2，由于绒面结构的存在，光入射到硅片“金字塔”表面，发生了二次反射甚至多次反射，经过推算，可以把硅片的反射率减少到 13%以下[3]。这样就大大降低了入射光的损失，提高了对光的吸收，增加了短路电流，进而提高了电池的能量转换效率。
晶硅太阳电池工作原理
晶硅能电池主要是以单晶硅为基础，当太阳电池受到阳光照射时，光与硅相互作用产生光生载流子，所产生的电子空穴对靠单晶硅内形成的势垒分开到两极，正负电荷分别被上下电极收集，由电荷聚集所形成的电流通过金属导线流向电负载。晶硅能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照时，就会把太阳光能变成电能，产生电流。也可以把许多个电池串联或并联起来成为太阳能电池方阵，获得较大的输出功率。
[1]龚宁宁. 单晶硅电池制绒工艺的研究[D].苏州大学,2017.
[2] J.D.Hylton，A.R.Burgers and W.C.Sinke，Alkine etching for reflectancereduction inmulticrystallinesilicon solar cells ， Journal of The Electrochemical Society,l 5 1(6)G408-G427(2004)
[3] Chen Yongsheng，Wang Haiyan，Yang Shi’e.Application of light trapping in thecrystal silicon cell[J].Laser&OptoelectronicsProgress,2004，41(5)：56—58.
