[发明专利]硅基纳米结构光伏材料的制备方法

说明书

硅基纳米结构光伏材料的制备方法，它涉及光伏材料技术领域。它包含如下步骤：依据实际需求裁剪一定规格的硅片，对硅片裁剪处进行抛光处理，抛光后将其放入事先调制好的溶液中浸泡3H‑4.5H，在浸泡期间每隔20Min搅拌一次；将浸泡后的硅片取出，放置在高温炉中用于去除杂质，炉内温度调整范围为650摄氏度‑750摄氏度，时长为0.3H‑0.5H，之后用惰性气体将其冷却至常温；在硅片的背面用化学沉淀法。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：工艺便捷，使用价值高，原料简单，生产成本较低，有利于大规模生产，能有效制备出规格的硅基纳米结构光伏材料，具有良好的光学和电学性质，具有良好接触电性，能提高载流子的输运能力，能实现光伏材料转换效率。

技术领域

本发明涉及光伏材料技术领域，具体涉及硅基纳米结构光伏材料的制备方法。

背景技术

随着科技的迅猛发展和环保意识的日益增强，新能源产业发展势头强劲。作为间歇性新能源，太阳能需要高性能光伏材料进行存储。

光伏材料又称太阳电池材料，可做太阳电池材料的材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。

纳米硅指的是直径小于5纳米（10亿（1G）分之一米）的晶体硅颗粒。纳米硅粉具有纯度高，粒径小，分布均匀等特点。具有表面积大，高表面活性，松装密度低的特点，该产品具有无毒，无味。纳米硅粉是新一代光电半导体材料，具有较宽的间隙能半导体，也是高功率光源材料。

在硅衬底上设计了十来种硅/氧化硅纳米结构，实现了从近紫外到近红外的各主要波段（包括1.54和1.62μm）的光致发光和正向或反向偏压下的低阈值电压电致发光，并提出了受到广泛支持的光致发光和电致发光模型，这为最终实现硅基光电集成打下一定的基础。具有重要的科学意义和巨大的应用前景。

目前的硅基纳米结构光伏材料制备工艺繁琐，使用价值不高，原料复杂，生产成本巨大，不利于大规模生产，不能有效制备出规格的硅基纳米结构光伏材料，不具有良好的光学和电学性质，不具有良好接触电性，不能提高载流子的输运能力，难以实现光伏材料转换效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供硅基纳米结构光伏材料的制备方法，工艺便捷，使用价值高，原料简单，生产成本较低，有利于大规模生产，能有效制备出规格的硅基纳米结构光伏材料，具有良好的光学和电学性质，具有良好接触电性，能提高载流子的输运能力，能实现光伏材料转换效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，它包含如下步骤：

步骤一、依据实际需求裁剪一定规格的硅片，对硅片裁剪处进行抛光处理，抛光后将其放入事先调制好的溶液中浸泡3H-4.5H，在浸泡期间每隔20Min搅拌一次；

步骤二、将浸泡后的硅片取出，放置在高温炉中用于去除杂质，炉内温度调整范围为650摄氏度-750摄氏度，时长为0.3H-0.5H，之后用惰性气体将其冷却至常温；

步骤三、在硅片的背面用化学沉淀法，沉淀一层氧化硅薄膜，氧化硅薄膜的厚度为100nm～300nm；

步骤四、在硅片的正面镀上一层金属薄膜层，金属薄膜层厚度为200nm～400mm；

步骤五、用强腐蚀剂处理硅片正表面四周，去除由步骤四产生的表面损伤；

步骤六、用离子束刻蚀金属薄膜层，刻蚀出所需要的电极图形，刻蚀深度为150nm～170mm；

步骤七、将硅片放置在碱性溶液中温煮，温煮温度为120摄氏度-200摄氏度，温煮时长为2H-3.5H，用于去除步骤六产生的损伤；

步骤八、再次用惰性气体对温煮后的硅片进行吹干；