一種使用低濃度堿溶液制作黑硅材料的方法技術

本發明專利技術公開了一種使用低濃度堿溶液制作黑硅材料的方法,規定的堿溶液的濃度為0.2%-1.9%重量比含量之間的一個確定值，將堿溶液加熱到20℃-90℃之間的一個確定溫度，然后將清洗并拋光過的晶體硅片浸入這個堿溶液中，同時對堿溶液施加超聲波，在硅片表面上刻蝕出叢林結構或者密集分布洞穴形態的黑硅。本發明專利技術工藝過程簡單、成本低廉、幾乎不產生對環境有害的物質。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種制作黑硅材料的方法，特別是涉及ー種用于制造太陽電池的過程中，使用低濃度堿溶液腐蝕晶體硅片制作黑硅材料的方法。
技術介紹
采用適當的刻蝕或者腐蝕的方法，在晶體硅片平滑的表面制造出納米尺度的圓錐、圓柱的森林結構或者密集分布的洞穴，由于這樣的結構對各頻率光子具有高的吸收率，晶體硅片表面反射的可見光很少，從而呈現出黒色，因此具有這樣的表面特征的晶體硅片被稱為“黑硅”。黑硅是ー種新型的硅材料，具有優異的光電性質。一般黑硅表面的反射率低于2%，并且對于傾斜入射的光線具有同樣的特性。在太陽電池的使用中，這樣的特性可以大幅度提高太陽電池的發電量，從而降低光伏發電的成本。目前，制作黑硅的エ藝主要有 I.利用飛秒激光器，在硫氣體環境下刻蝕硅，這是發現黑硅所使用的方法。2.等離子體浸沒離子注入技術制備黑硅材料，將黑硅放入等離子注入設備中，等離子中具有刻蝕作用的反應離子與硅片反應，刻蝕硅片表面形成黑硅。上述兩種方法，都要求使用復雜、昂貴的設備，エ藝過程復雜，并且使用的化學物質例如ニ氯氫硅(SiH2Cl2X四氯化硅(SiCl4)、氯化鋇(BaCl2)、三氟化磷(PF3)、氟化氫(HF),氯化氫(HCl)、氟化硫(SF6)等是十分有害的，難于在生產實踐中推廣。3.酸腐蝕液腐蝕法也可以獲得黑硅。但是，酸腐蝕液中包含有氫氟酸，氫氟酸是對環境和生物十分有害的物質。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術的目的在于，提供ー種制作黑硅材料的方法，以降低黑硅制造的成本，簡化黑硅的制造エ藝過程，避免黑硅制造過程中產生的廢液或者廢氣對環境的損害。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是ー種使用低濃度堿溶液制作黑硅材料的方法，其特征是將清洗并拋光過的硅片浸入在規定濃度的低濃度堿溶液中，堿溶液濃度的選擇范圍是重量比含量O. 2%-1. 9%，同時對堿溶液施加超聲波。當硅片浸入在堿溶液中時，保持堿溶液的溫度不變，堿溶液溫度的選擇范圍是20 0C -90 0C ο本專利技術的有益效果是避免使用復雜、昂貴的設備和對環境十分有害的物質，使用通常的低濃度堿溶液和常規的超聲清洗設備，降低了生產成本，減少了對環境的危害，便于在大規模生產中推廣。具體實施例方式為進一歩掲示本專利技術的技術方案，現詳細說明本專利技術的實施方式本專利技術包括以下步驟 1)使用耐堿的容器，用純水配置低濃度的堿溶液，規定的濃度為O.2%-1. 9%重量比含量之間的ー個確定值； 2)將配置好堿溶液的容器放入超聲清洗設備當中，將堿溶液加熱并保持在20°C-90°C之間的ー個確定溫度； 3)將清洗并拋光過的晶體硅片浸入這個堿溶液中； 4)對堿溶液施加超聲波，振動堿分子對娃片表面形成沖擊，在娃片表面上刻蝕出叢林結構或者密集分布洞穴形態的黑硅。這里所謂的堿溶液，是指氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鋇(Ba(OH)2)、氫氧化鈣(Ca (OH)2)或者氨(NH3)等在水中電離出的陰離子全部是氫氧根離子的物質的水溶液。低濃度的堿溶液廣泛存在于自然界中，并且不會對環境和生態產生嚴重的損害。本專利技術所使用的低濃度堿溶液，可以通過簡單的稀釋或者酸堿綜合的方法，完全消除其對環境的危害。以上通過對所列實施方式的介紹，闡述了本專利技術的基本構思和基本原理。但本專利技術絕不限于上述所列實施方式，凡是基于本專利技術的技術方案所作的等同變化、改進及故意變劣等行為，均應屬于本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.ー種使用低濃度堿溶液制作黑硅材料的方法，其特征是將清洗并拋光過的硅片浸入在規定濃度的低濃度堿溶液中，堿溶液濃度的選擇范圍是重量比含量O. 2%-1. 9%，同時對堿溶液...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孔凡建，
申請(專利權)人：江蘇輝倫太陽能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：