[发明专利]具有疏水性的硅表面陷光结构制备方法

摘要

本发明公开了属于太阳能电池技术领域的一种具有疏水性的硅表面陷光结构制备方法。本发明采用(100)或(111)硅片，利用热次氯酸钠溶液和HF清洗得到清洁的硅表面。先用碱性腐蚀剂对单晶硅进行腐蚀，形成表面金字塔型的织构或采用贵金属纳米粒子催化刻蚀：在硅片表面采用银镜反应镀银，把镀银后的硅片在酸性腐蚀剂中浸泡；获得了减反射层的陷光结构。在380nm到780nm的可见光波段发射率降到了5％的水平。本发明简化贵金属纳米粒子镀覆的工艺过程、保持常温湿法刻蚀的特征，获得硅表面的更高减反射效果。而且(100)硅片表面的接触角达到110度，具有超疏水性能，为提高硅及硅薄膜太阳能电池的效率提供新的技术手段。

主权项

一种具有疏水性的硅表面陷光结构制备方法，其特征在于，采用银镜反应镀覆贵金属纳米粒子方法来进行贵金属纳米粒子的催化刻蚀；具体步骤如下：a.清洗硅片：利用热次氯酸钠溶液，氧化表面的油污污染物，利用HF去除氧化的油污污染物，再用去离子水或超纯水冲洗，最后得到清洁的硅表面；b.碱性溶液腐蚀：对于(100)硅片，用由1wt％的KOH和8％vol异丙醇组成的碱性腐蚀剂在水浴中腐蚀30～60min，刻蚀出表面的金字塔绒面；c.银镜反应镀银：先在反应容器中滴入硝酸银溶液，浓度控制在1wt％‑2wt％之间，再逐渐滴加浓度在2wt％的氨水，PH控制在8‑9之间，并不断震荡，直至所产生的沉淀恰好消失；再滴加几滴葡萄糖或乙醛溶液，放入80℃的水中，会观察到一层银镀覆在硅片上；d.采用贵金属纳米粒子催化刻蚀：把镀银后的硅片在酸性腐蚀剂中浸泡，会看到气泡的产生，如果不镀银，放置于酸性腐蚀剂中的(100)和(111)取向的单晶硅片表面都没有气泡产生，无腐蚀效果；e.用超声清洗方法去除表面的残留的银，再用硝酸20‑40wt％浓度浸泡30min，彻底去除残留在绒面中的银，然后用去离子水冲洗干净，可观察到表面有发黑现象；制备出的硅表面陷光结构，在380nm到780nm的可见光波段发射率降到了5％的水平；f.抽真空干燥，干燥器中保存。