一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法技术

本发明专利技术公开了一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法，采用链式设备，包括以下步骤：用氢氟酸和硝酸混合液去除硅片表面的损伤层；用硝酸铜、硝酸银、双氧水、氢氟酸的混合溶液在硅片表面形成刻蚀洞；用硝酸溶液去除硅片表面银/铜离子；高浓度硝酸、氢氟酸及纳米结构修饰溶液对硅片表面刻蚀洞进行修饰；用氨水和双氧水进一步去除表面可能残留的金属杂质；用氢氟酸和盐酸的混合溶液清洗硅片；烘干即可制得黑硅。本发明专利技术的方法简单，设备及原料成本低，制备的黑硅的反射率高，表面规则度高，且表面结构可调控，性能稳定，可以用于太阳能多晶硅电池。

【技术实现步骤摘要】
一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法
本专利技术属于黑硅制备
，具体涉及一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法。
技术介绍
黑硅是一种表面改性的微结构硅，将硅片经过适当的刻蚀或腐蚀，使硅片表面形成具有纳米尺度的各种圆锥、圆柱的森林结构或密集分布的孔洞结构，这种结构具有良好的陷光作用，使硅片表面呈现黑色，所以称之为黑硅。由于黑硅具有图形化的表面结构，有规则的硅柱阵列，所以具有宽光谱的高吸收率，能够显著降低硅片表面的反射率，可以有效提高太能能电池转化效率。目前有许多实验室能够通过不同的方法制备出黑硅，如飞秒激光脉冲法、等离子体刻蚀法及金属催化辅助刻蚀法等。飞秒激光脉冲法是将多晶硅硅片置于六氟化硫或硫化氢等气氛中，使用400-1000nm波长的飞秒激光扫描刻蚀硅片，得到纳米黑硅，改变激光通量和单位面积接收的脉冲数可以控制黑硅微结构的高度、纵横比以及间距。等离子体刻蚀法是将硅片浸没在等离子体中，在脉冲偏压下反应离子被注入进入硅片晶格内，与硅片发生反应，生成孔状或针状组织，通过调节工艺参数，可以实现黑硅材料的可控制备。金属辅助催化刻蚀法是在硅片表面沉积如金、银、铜、铂等金属，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法，其特征在于，采用链式设备，包括以下步骤：（1）用氢氟酸和硝酸混合液去除硅片表面的损伤层；（2）用硝酸铜、硝酸银、双氧水、氢氟酸的混合溶液在硅片表面形成刻蚀洞；（3）用硝酸溶液去除硅片表面银/铜离子；（4）高浓度硝酸、氢氟酸及NSR的混合溶液对硅片表面刻蚀洞进行修饰；（5）用氨水和双氧水进一步去除表面可能残留的金属杂质；（6）用氢氟酸和盐酸的混合溶液清洗硅片；（7）烘干即可制得黑硅。

【技术特征摘要】
1.一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法，其特征在于，采用链式设备，包括以下步骤：（1）用氢氟酸和硝酸混合液去除硅片表面的损伤层；（2）用硝酸铜、硝酸银、双氧水、氢氟酸的混合溶液在硅片表面形成刻蚀洞；（3）用硝酸溶液去除硅片表面银/铜离子；（4）高浓度硝酸、氢氟酸及NSR的混合溶液对硅片表面刻蚀洞进行修饰；（5）用氨水和双氧水进一步去除表面可能残留的金属杂质；（6）用氢氟酸和盐酸的混合溶液清洗硅片；（7）烘干即可制得黑硅。2.根据权利要求1所述的一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法，其特征在于：所述步骤（1）中所述硅片为金刚线切割或砂浆线切割多晶硅片。3.根据权利要求1所述的一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述氢氟酸和硝酸混合液由HF含量为55wt%的氢氟酸与HNO3含量为70wt%的硝酸混合而成，所述混合液中HF：HNO3：纯水的体积配比为1～10：2～10：1～10，将硅片浸入所述混合液中进行表面处理，反应温度为5～10℃，反应时间为30～180s。4.根据权利要求1所述的一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法，其特征在于：所述步骤（2）中所述双氧水浓度为0.1-1.5wt%，氢氟酸浓度为0.1-1.5wt%，硝酸铜的浓度为0.1-1g/L，硝酸银的浓度为0.005-0.05g/L，反应温度为5～40℃，反应时间为30～90s。5.根据权利要求1所述的一种链式湿化学法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜欢，蒲天，吴兢，赵兴国，
申请(专利权)人：江苏辉伦太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32