一种超疏水的金字塔‑硅纳米线复合陷光结构及其制备方法

摘要

一种超疏水的金字塔‑硅纳米线复合陷光结构及其制备方法，属于太阳能电池领域。硅片表面的清洁，利用碱性刻蚀在其表面制备金字塔结构，利用化学反应还原原理在硅片表面沉积非连续的贵金属颗粒，利用贵金属颗粒作为催化剂刻蚀制备硅纳米线进而获得金字塔‑硅纳米线复合双结构，利用氟硅烷对复合结构表面进行化学修饰获得超疏水性能。在可见光范围内，其表面反射率降低到4%以下，且经过表面化学修饰后，表面接触角大于150°。

主权项

太阳能电池表面金字塔‑硅纳米线复合结构的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)选取P型(100)硅片，首先对其表面进行清洗；(2)制备金字塔结构，实验过程为：将已经清洗处理过后的硅片放入NaOH、异丙醇的混合水溶液内40min，其中NaOH的浓度3.0％，异丙醇体积分数为5％，反应温度保持在85℃；(3)制备硅纳米线结构，实验过程为：首先将硅片浸泡在AgNO₃和HF酸的混合溶液内，其中AgNO₃的浓度为0.01mol/l，HF酸浓度为4.8mol/l，浸泡30s，获得的硅片表面的贵金属颗粒粒径在50nm‑120nm之间，相互之间不连续；将覆盖有不连续的贵金属颗粒的硅片浸泡在HF和H₂O₂的混合溶液内，其中HF酸浓度为4.8mol/l，H₂O₂浓度为0.1mol/L，浸泡1min；经过以上实验后，在金字塔表面获得直径范围在50‑150nm之间，长度在2μm的硅纳米线；在300‑1100nm的入射光范围内，测得其反射率，在可见光范围内可保持在4％以下；(4)最后将获得的具有金字塔‑硅纳米线复合陷光结构浸泡在氟硅烷溶液内浸泡6h，取出后在120℃下烘干后自然冷却到室温，得到具有超疏水性的金字塔‑纳米线复合结构；接触角在150°以上，滚动角在3℃以下。