太阳能电池硅片表面掺硫方法

摘要

本发明为太阳能电池硅片表面掺硫方法，解决现有方法制备的太阳能电池载流子寿命低以及近红外波段的光电转化效率低的问题。包括如下步骤：用碱性溶液或反应离子刻蚀法在硅片表面制备对太阳光具有减反射功能的晶体黑硅的微结构，简称黑硅,将硅片放置于含硫气氛中，利用脉冲宽度在1ns—1000ns的脉冲激光，能量密度控制在仅使硅片表面0.5—2µm厚度内的硅材料温度达到熔点以上汽化点以下，对黑硅表面进行扫描，使硅片表面的黑硅层表面形成高浓度硫掺杂的硫硅合金层，掺硫浓度为10¹⁹—10²¹/cm³或硫硅原子比在0.1%—1%。

主权项

太阳能电池硅片表面掺硫方法，其特征在于包括如下步骤：1）用化学方法在硅片表面制备对太阳光具有减反射功能的晶体黑硅的微结构，简称黑硅：对于单晶硅片，清洗单晶硅片后，将其放入第一碱性溶液中，在[100]晶向的单晶硅片表面上形成若干由四个[111]晶面构成的金字塔形状的四棱锥，四棱锥的高度为1µm至20µm，这些四棱锥构成硅片的一次绒面，用酸性溶液清洗硅片的一次绒面后再利用第二碱性溶液或含氟离子的气体由射频反应离子刻蚀四棱锥的四个侧面，各向同性刻蚀形成黑硅，其刻蚀深度在0.1—2µm之间,对于多晶硅片采用化学方法或用含氟离子的气体RIE刻蚀，形成刻蚀深度为0.5—5µm黑硅,2）将硅片放置于含硫气氛中，利用脉冲宽度在1ns—1000ns的脉冲激光，能量密度控制在仅使硅片表面0.5—2µm厚度内的硅材料温度达到熔点以上汽化点以下，对黑硅表面进行扫描，扫描的激光是激光经由扩束镜扩束和柱面透镜聚焦后形成的光带，光带长度5～25mm，宽度10～200μm，聚焦于硅片上的激光能量密度为0.1～2J/cm²，使硅片表面层0.5～2μm深度处于熔融状态，使硅片表面的黑硅层表面形成高浓度硫掺杂的硫硅合金层，掺硫浓度为10¹⁹—10²¹/cm³或硫硅原子比在0.1%—1%。