[发明专利]一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工艺

权利要求书

1.一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构的制造工艺，该制造工艺包括以下步骤：

S1、使用LPCVD设备在洁净的硅片上热生长一层SiO₂薄膜；

S2、在有SiO₂层的硅片表面旋涂光刻胶并进行光刻，制备出圆孔阵列图形；

S3、使用缓冲氢氟酸溶液对暴露出的SiO₂进行刻蚀，将光刻胶上的图形转移到SiO₂层；

S4、在上述步骤得到的样品表面镀一层Cu膜；

S5、在丙酮或乙醇中进行超声，通过溶脱剥离工艺去除表面的光刻胶及光刻胶表面的Cu；

S6、利用CVD-VLS生长工艺，以上述工艺制备的Cu为催化剂，以SiCl₄为硅源，以H₂为载气，生长Si微米线阵列；

S7、以Zn(Ac)₂溶液为前躯体利用浸涂法在Si微米线表面镀一层ZnO膜；

S8、利用水热生长工艺，以S7制备的ZnO膜为催化剂，以Zn(NO₃)/六亚甲基四胺混合溶液作为生长溶液，在Si微米线表面生长ZnO纳米线；

S9、以Na₂S/Cd₂SO₄混合溶液为前躯体利用连续离子层吸附与反应方法在ZnO纳米线表面制备一层CdS薄膜；

S10、以Na₂SeSO₃/Cd(Ac)₂混合溶液为前躯体利用化学浴沉积的方法在步骤S9中得到的ZnO/CdS结构表面沉积一层CdSe薄膜；

S11、以Na₂IrCl₆溶液为前躯体利用反应吸附法在步骤S10中得到的ZnO/CdS/CdSe结构表面沉积IrO_x量子点。

2.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述SiO₂薄膜的厚度为300-600nm。

3.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述的圆孔直径为3-10微米，圆心间距为7-50微米，圆孔呈直角或六角形分布。

4.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S3中提到的刻蚀时间为2-5min。

5.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S4中提到的Cu膜厚度为300-800nm，镀膜方法包括磁控溅射和电子束蒸发。

6.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S6中提到的生长，时间为10-60min，SiCl₄在H₂中的浓度为1-5％。

7.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S7中提到的Zn(Ac)₂溶液浓度为1-20mM，浸涂次数为5-20次。

8.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S8中提到的生长时间为5-60min，Zn(NO₃)/六亚甲基四胺浓度比例为1:1，浓度为10-40mM，其中mM是mmol/L。

9.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S9中提到的Na₂S/CdSO₄混合溶液，其Na₂S/CdSO₄浓度比例为1:1，浓度为50-200mM，其中mM是mmol/L。

10.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S10中提到的Na₂SeSO₃/Cd(Ac)₂混合溶液，其Na₂SeSO₃/Cd(Ac)₂浓度比例为1:1，浓度为1-10mM，其中mM是mmol/L。

11.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤S11中提到的Na₂IrCl₆溶液浓度为0.5-4mM，其中mM是mmol/L。