一种表面尖锥状黑硅的湿法化学制备方法

摘要

本发明公开了一种表面尖锥状黑硅的湿法化学制备方法，所述的制备方法为：首先配制两种刻蚀液，第一种刻蚀液为硝酸铜、过氧化氢和氢氟酸的混合水溶液，第二种刻蚀液为硝酸铜、氟化氢铵和过氧化氢的混合水溶液；接着将单晶硅片置于第一种刻蚀液中进行初期刻蚀；然后置于第二种刻蚀液中进行表面结构修饰；最后清洗去除表面金属粒子残留，烘干即得表面尖锥状黑硅材料；本发明利用铜离子两步化学辅助刻蚀，在单晶硅表面制备出尖锥状的微纳米结构，此结构具有很好的陷光性能，应用于硅基太阳能电池可以显著提高对光的吸收效率。

主权项

一种表面尖锥状黑硅的湿法化学制备方法，其特征在于所述制备方法包括如下步骤：（1）配制两种刻蚀液，第一种刻蚀液为硝酸铜、过氧化氢和氢氟酸的混合水溶液，其中，硝酸铜的浓度为37.2‑57.8mmol/L，过氧化氢的体积分数为30%‑40%，氢氟酸的体积分数为6%‑15%，溶剂为去离子水；第二种刻蚀液为硝酸铜、氟化氢铵和过氧化氢的混合水溶液，其中，硝酸铜的浓度为16.5‑41.3mmol/L，氟化氢铵的浓度为0.45‑1.5mol/L，过氧化氢的体积分数为25%‑35%，溶剂为去离子水；（2）将单晶硅片置于步骤（1）配制的第一种刻蚀液中进行初期刻蚀，控制所述第一种刻蚀液温度为35‑55℃，刻蚀时间为40‑60min，得到初期刻蚀的单晶硅片；（3）将步骤（2）得到的初期刻蚀的单晶硅片置于步骤（1）配制的第二种刻蚀液中进行表面结构修饰，控制所述第二种刻蚀液温度为15‑30℃，表面结构修饰时间为30‑50s，得到表面结构修饰的单晶硅片；（4）将步骤（3）得到的表面结构修饰的单晶硅片先用去离子水清洗，然后置于酸性过氧化氢水溶液中去除表面金属粒子残留，最后再用去离子水清洗，烘干，得到表面尖锥状黑硅材料；所述酸性过氧化氢水溶液是由酸、过氧化氢溶于去离子水而得的水溶液，其中所述酸为非含氟酸。