硅光电池纳米织构化P-N结结构及其制作方法

摘要

本发明公开了一种硅光电池纳米织构化P-N结结构及其制作方法，该方法包括：在硅片表面生长一层氯化铯薄膜；将表面具有氯化铯薄膜的硅片放入一定湿度的通气腔体内显影，在硅片表面形成氯化铯纳米圆岛结构；对表面具有氯化铯纳米圆岛结构的硅片进行等离子体刻蚀，将获得的氯化铯纳米圆岛结构转移成硅纳米柱状结构；采用热扩散的方法对硅纳米柱状结构进行三氯氧磷扩散，并控制扩散深度，形成体向或径向P-N结结构。利用本发明，具有低成本和较强的工艺适应性能，能够在不同硅表面上生长和完成。该纳米织构化P-N结结构可以有效地减小来自各个角度的入射光的反射，增加对入射光的吸收，提高太阳电池的光电转换效率。

主权项

一种制作硅光电池纳米织构化P‑N结结构的方法，其特征在于，该方法是采用氯化铯纳米岛自组装技术在硅片表面直接制备纳米柱阵列，然后通过控制扩散深度及纳米阵列尺寸，制备体向或者径向P‑N结结构，具体包括：在硅片表面生长一层氯化铯薄膜；将表面具有氯化铯薄膜的硅片放入一定湿度的通气腔体内显影，在硅片表面形成氯化铯纳米圆岛结构，该氯化铯纳米圆岛结构的直径为50‑1500纳米；对表面具有氯化铯纳米圆岛结构的硅片进行等离子体刻蚀，将获得的氯化铯纳米圆岛结构转移成硅纳米柱状结构；以及采用热扩散的方法对硅纳米柱状结构进行三氯氧磷扩散，并控制扩散深度，形成体向或径向P‑N结结构；其中，所述对表面具有氯化铯纳米圆岛结构的硅片进行等离子体刻蚀，将获得的氯化铯纳米圆岛结构转移成硅纳米柱状结构，包括：将表面具有氯化铯纳米圆岛结构的硅片放入等离子体刻蚀机的刻蚀腔体内，利用SF₆和C₄F₈为刻蚀气体，He为冷却气体，刻蚀工艺参数为压强4帕，SF₆:C₄F₈:He＝60:150:10sccm，激励功率400瓦，偏压功率为30瓦，刻蚀时间1‑20分钟；将硅片取出后放入水中，时间1‑10分钟，使硅片上的氯化铯纳米圆岛结构溶解，在硅片表面获得直径为50‑1500纳米，高度为0.2‑10微米的柱状织构化的硅片，从而将氯化铯纳米圆岛结构转移成硅纳米柱状结构，形成与氯化铯纳米圆岛结构相同图案的硅纳米柱状结构。