一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工艺

摘要

本发明公开了一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工艺，包括步骤：1)在洁净硅片上热生长一层SiO₂薄膜、2)在有SiO₂层的硅片表面光刻出圆孔阵列图形、3)刻蚀暴露的SiO₂，将光刻的图形转移到SiO₂层、4)镀Cu膜、5)去除表面的光刻胶及光刻胶表面的Cu、6)生长Si微米线阵列、7)在Si微米线表面镀一层ZnO膜、8)在Si微米线表面生长ZnO纳米线、9)在ZnO纳米线表面制备一层CdS薄膜、10)在ZnO/CdS结构表面沉积一层CdSe薄膜、11)在ZnO/CdS/CdSe结构表面沉积IrO_x量子点。本发明提供的这种微纳分级结构制造工艺用在光电化学太阳能电池光阳极的应用中，有利于光吸收和光生载流子的分离、收集和传输，为光电化学太阳能电池光阳极微纳结构的设计与制造提供一种解决方案。

主权项

一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构的制造工艺，该制造工艺包括以下步骤：S1、使用LPCVD设备在洁净的硅片上热生长一层SiO₂薄膜；S2、在有SiO₂层的硅片表面旋涂光刻胶并进行光刻，制备出圆孔阵列图形；S3、使用缓冲氢氟酸溶液对暴露出的SiO₂进行刻蚀，将光刻胶上的图形转移到SiO₂层；S4、在上述步骤得到的样品表面镀一层Cu膜；S5、在丙酮或乙醇中进行超声，通过溶脱剥离工艺去除表面的光刻胶及光刻胶表面的Cu；S6、利用CVD‑VLS生长工艺，以上述工艺制备的Cu为催化剂，以SiCl₄为硅源，以H₂为载气，生长Si微米线阵列；S7、以Zn(Ac)₂溶液为前躯体利用浸涂法在Si微米线表面镀一层ZnO膜；S8、利用水热生长工艺，以S7制备的ZnO膜为催化剂，以Zn(NO₃)₂/六亚甲基四胺混合溶液作为生长溶液，在Si微米线表面生长ZnO纳米线；S9、以Na₂S/Cd₂SO₄混合溶液为前躯体利用连续离子层吸附与反应方法在ZnO纳米线表面制备一层CdS薄膜；S10、以Na₂SeSO₃/Cd(Ac)₂混合溶液为前躯体利用化学浴沉积的方法在步骤S9中得到的ZnO/CdS结构表面沉积一层CdSe薄膜；S11、以Na₂IrCl₆溶液为前躯体利用反应吸附法在步骤S10中得到的ZnO/CdS/CdSe结构表面沉积IrO_x量子点。