【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米
,特别涉及。
技术介绍
表面减反射技术通过降低入射光在硅表面的反射损失,提高硅太阳能电池对入射光能量的有效利用,是实现硅太阳能电池增效的重要途径。在当前的硅太阳能电池中,常见的硅表面减反射技术包括沉积单层或多层减反射薄膜(例如Si0x,SiNx)和制绒随机金字塔结构。热稳定性较弱的多层减反膜和反射率较高的金字塔硅结构(15%),阻碍了硅太阳能电池效率的进一步提升。硅纳米线阵列可以增大入射光的陷光路径长度,在宽光谱广角度范围内实现优异的减反射特性。增大硅纳米线的长度可以有效减低其反射率。例如,长度为10 μ m的硅纳米线阵列在300 ηπΓ ΟΟΟ nm波长范围内的平均反射率低于5%。但是,由于硅纳米线表面存在大量缺陷,容易形成载流子的复合中心,导致硅纳米线太阳能电池的效率并未获得显著提升。基于此,在硅纳米线阵列的减反射结构设计中,需要结合降低硅表面反射率和减少在纳米线表面的载流子复合来考虑。因此,具有减反 射特性的亚波长硅纳米线阵列在硅太阳能电池增效中显现出巨大的潜力。目前,结合掩模材料(例如,聚苯乙烯球,二氧化硅球以及金属纳米球)的干/湿法刻蚀工艺是亚波长硅表面减反射结构的传统制备方法。而掩模材料的使用以及掩模图案的预处理需要复杂的工艺步骤和昂贵的仪器,限制其市场应用。
技术实现思路
针对现有技术不足,本专利技术提供了。,采用磁控溅射技术在单晶硅表面沉积具有网状结构的银膜,然后利用湿法刻蚀技术获得具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列,具体步骤如下a.硅片预处理依次利用丙酮、乙醇以及去离子水将硅片超声清洗干净,去除硅表面油污污染物,然 ...
【技术保护点】
一种具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列的制备方法,其特征在于,采用磁控溅射技术在单晶硅表面沉积具有网状结构的银膜,然后利用湿法刻蚀技术获得具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列,具体步骤如下:a.硅片预处理:依次利用丙酮、乙醇以及去离子水将硅片超声清洗干净,去除硅表面油污污染物,然后利用氢氟酸去除表面氧化层,再用去离子水冲洗干净,最后真空干燥得到清洁的硅表面;?b.制备银膜催化剂:利用高真空磁控溅射技术,在经过预处理硅片表面沉积网状银膜,该银膜为直接用于刻蚀单晶硅表面的催化剂;c.制备硅纳米线阵列:配制由氢氟酸和双氧水组成的刻蚀液,其中氢氟酸浓度为3?mol/L~5?mol/L,双氧水浓度为0.02?mol/L~1?mol/L;然后将沉积过银膜的硅片浸渍于刻蚀液中进行刻蚀,得到硅纳米线阵列;d.去除硅纳米线阵列中残余银:用硝酸浸泡步骤c得到的硅纳米线阵列,去除残留在硅纳米线阵列中的银;e.去除硅纳米线表面氧化层:用氢氟酸浸泡经步骤d处理的硅纳米线阵列,去除硅纳米线阵列表面的氧化层,然后用去离子水冲洗干净并真空干燥,即得到具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列。
【技术特征摘要】
1.一种具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列的制备方法,其特征在于,采用磁控溅射技术在单晶硅表面沉积具有网状结构的银膜,然后利用湿法刻蚀技术获得具有减反射特性的亚波长硅纳米线阵列,具体步骤如下 a.硅片预处理依次利用丙酮、乙醇以及去离子水将硅片超声清洗干净,去除硅表面油污污染物,然后利用氢氟酸去除表面氧化层,再用去离子水冲洗干净,最后真空干燥得到清洁的硅表面; b.制备银膜催化剂利用高真空磁控溅射技术,在经过预处理硅片表面沉积网状银膜,该银膜为直接用于刻蚀单晶硅表面的催化剂; c.制备硅纳米线阵列配制由氢氟酸和双氧水组成的刻蚀液,其中氢氟酸浓度为3mol/L^5 mol/L,双氧水浓度为0.02 mo I/L^ I mol/L ;然后将沉积过银膜的硅片浸溃于刻蚀液中进行刻蚀,得到硅纳米线阵列; d.去除硅纳米线阵列中残余银用硝酸浸泡步骤c得到的硅纳米线阵列,去除残留在硅纳米线阵列中的银; e.去除硅纳米线表面氧化层用氢氟酸浸泡经步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:李美成,黄睿,白帆,谷田生,姜冰,宋丹丹,李英峰,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:
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