硅基纳米结构光伏材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108963030A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201810611340.6(22)申请日2018.06.14(71)申请人长安大学地址710064陕西省西安市南二环路中段长安大学理学院(72)发明人帅学敏(74)专利代理机构南京鼎傲知识产权代理事务所(普通合伙)32327代理人郭元聪(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)H01L31/0224(2006.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称硅基纳米结构光伏材料的制备方法(57)摘要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。CN108963030ACN108963030A权利要求书1/1页1.硅基纳米结构光伏材料的制备方法，其特征在于它包含如下步骤：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；步骤九、依循电极图形，在其中灌入金属液，并迅速制冷，制冷温度为-30摄氏度--50摄氏度，完成硅基纳米结构光伏材料的制备。2.根据权利要求1所述的硅基纳米结构光伏材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的硅片规格为5厘米×5厘米×2厘米、10厘米×10厘米×2厘米、15厘米×15厘米×2厘米。3.根据权利要求1所述的硅基纳米结构光伏材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的溶液为过醋酸、双氧水的混合物，过醋酸的摩尔浓度范围为3-15%、双氧水的摩尔浓度范围为15-20%。4.根据权利要求1所述的硅基纳米结构光伏材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二和步骤八中的惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气。5.根据权利要求1所述的硅基纳米结构光伏材料的制备方法，其特征在于：所述步骤五中的强腐蚀剂为重铬酸钾、氯酸盐、高锰酸钾、发烟硫酸。6.根据权利要求1所述的硅基纳米结构光伏材料的制备方法，其特征在于:所述步骤七中碱性溶液为碱水。2CN108963030A说明书1/4页硅基纳米结构光伏材料的制备方法技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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。[0004]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。[0005]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