李学铭
,
廖承菌
,
唐利斌
,
杨培志
材料导报
基于黑硅材料的发展,讨论了国内外化学刻蚀制备黑硅的研究进展,包括掩膜辅助、金属离子辅助化学刻蚀.结果表明,黑硅材料的表面特殊结构能够有效降低硅表面的反射率,从而提高太阳能电池转换效率.此外,化学刻蚀法制备黑硅简便易行、成本低廉,高效可靠,具有良好的发展前景.
关键词:
黑硅
,
化学刻蚀
,
金属催化
,
微纳结构
姜晶
,
吴志明
,
王涛
,
郭正宇
,
于贺
,
蒋亚东
材料导报
黑硅是一种新型的硅材料,具有优异的光电性质.概括了Eric Mazur以及其他研究者近年来关于黑硅的研究工作,详细介绍了黑硅的制备与产生机理以及黑硅的吸收、发光、场发射与光谱响应等性质,并指出了黑硅在红外探测器、太阳能电池以及平板显示器等领域的重要潜在应用价值.
关键词:
黑硅
,
飞秒激光器
,
微构造
,
光电性质
苏博
,
姚宁
,
鲁占灵
,
路钟杰
,
关瑞红
材料导报
利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法在黑硅和抛光单晶硅片衬底上生长非晶碳薄膜,其中变量为CH4流量,分别为10sccm、14sccm、18sccm、22sccm、26sccm.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱表征了非晶碳薄膜的结构和形貌特征.结果表明,在650℃时随着CH4流量的逐渐增加,在平整的非晶碳薄膜上C-C的sp2相团簇颗粒的直径逐渐变大.AFM测试结果显示,非晶碳薄膜表面的平均粗糙度(Ra)为0.494nm.
关键词:
微波等离子体化学气相沉积
,
黑硅
,
非晶碳薄膜
,
太阳电池
贾淑婷
,
王苏尧
,
韩志达
,
夏金威
,
薛丹丹
,
张磊
人工晶体学报
采用湿法化学法在太阳能级Si(100)表面沉积Ag纳米颗粒,并对Ag颗粒进行了退火处理.利用扫描电子显微镜研究了不同沉积时间及退火工艺对硅片表面Ag纳米颗粒形貌的影响规律.在此基础上采用退火前后的Ag纳米颗粒辅助化学腐蚀法制备了黑硅减反射结构,并用扫描电子显微镜观察了所制备黑硅的微结构,用紫外-可见分光光度计研究了所制备黑硅的反射率.研究表明,制备的Ag颗粒为不规则片状结构,并且随Ag沉积时间的延长,Ag颗粒逐渐长大.通过对样品退火处理,Ag颗粒收缩成球状纳米颗粒.利用未退火的Ag颗粒制备的黑硅呈不规则纳米线状微结构,在300 ～ 1100 nm范围内平均反射率为2.7％;而利用退火后球状Ag纳米颗粒制备的黑硅则呈多孔状微结构,同样波长范围内平均反射率为14.2％.
关键词:
Ag纳米颗粒
,
黑硅
,
反射率
,
太阳能电池
何慧丽
,
陈长水
,
王芳
,
刘颂豪
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.05.017
在特定的气体氛围下,用一定能量密度的飞秒激光连续照射单晶硅片表面,可制备出表面具有准规则排列微米量级锥形尖峰结构的黑硅材料.利用几何光学中光的传输理论,研究了黑硅材料的陷光特性,以及黑硅表面准规则排列的微米量级锥形尖峰结构的形状和密度对反射次数的影响.得到黑硅的表面准规则排列的微米量级锥形尖峰结构的高度越高、间距越小和底角越大,它的陷光效果就越好的结论.
关键词:
激光技术
,
黑硅
,
陷光特性
,
飞秒激光
郑超凡
,
沈鸿烈
,
蒲天
,
蒋晔
,
李玉芳
,
唐群涛
,
吴斯泰
,
陈洁仪
,
金磊
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.01.042
采用一步银铜双原子金属辅助化学腐蚀(MACE)法,于室温下在多晶硅表面制备纳米陷光结构,研究了腐蚀时间及银铜摩尔比对多晶硅表面反射率和形貌的影响.用分光光度计测量了多晶硅表面的反射率,用扫描电镜观察了表面形貌.发现银铜双原子MACE法所形成的结构比银单原子或铜单原子MACE 法所形成的结构更加平整且具有更低的表面反射率室温下经过银铜两种金属原子协同催化腐蚀后,在银铜原子摩尔比低于1/10时多晶硅表面形成了纳米多孔状与槽状结构共存的复合结构,在银铜原子摩尔比高于1/5时多晶硅表面形成密集的纳米线结构.研究结果表明,孔状与槽状的复合结构具有良好的陷光效果,当银铜原子摩尔比为1/10,腐蚀时间为180 s时,多晶硅的反射率达到最低,仅为6．23％.
关键词:
黑硅
,
减反射
,
纳米结构
,
金属辅助化学法
,
银铜双原子
罗旌旺
,
蒲天
,
吴兢
,
芮春保
,
孔凡建
,
沈鸿烈
人工晶体学报
为了减少黑硅表面缺陷对黑硅太阳电池性能的影响,本文以金属纳米颗粒辅助刻蚀制备的156 mm× 156 mm多晶黑硅为研究对象,分别采用传统RCA清洗工艺中SCl清洗方法及其改进方法清洗黑硅,并通过SEM、少子寿命、IV、QE等手段表征黑硅微观结构及其光伏器件电性能.结果表明:改进清洗方法比SCI具有更好的清洗效果,能够有效去除黑硅中的金属残留,同时修正黑硅表面微结构,黑硅的少子寿命由1.98 μs提高到3.09 μs.对于156 mm× 156 mm多晶黑硅太阳电池,改进方法清洗的黑硅电池比SCl方法清洗黑硅太阳电池短路电流提升62mA,平均转化效率提升了0.16％,达18.01％.
关键词:
黑硅
,
清洗工艺
,
少子寿命
,
太阳电池
徐文婷
,
屠海令
,
常青
,
肖清华
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.06.026
基于黑硅材料的发展,讨论了国内外在黑硅制备技术方面的研究进展,包括反应离子刻蚀法、飞秒激光脉冲法、电化学刻蚀法及金属辅助刻蚀法,总结了各种工艺在应用上的特点,对黑硅材料当前取得的应用及发展进行了综述.结果表明:黑硅材料的特殊结构能够极大降低硅表面光反射,有效提高硅太阳能电池转换效率;其特殊光敏性可应用于光波探测器;表面各向异性的黑硅在红外吸收中可以产生太赫兹辐射.当前飞秒激光脉冲法制备的黑硅材料体现了很好的光敏性,并且有望直接嵌入目前半导体制造工艺,因此备受青睐,然则其制备成本较高;相比之下,电化学刻蚀法则设备简单、成本较低,亦颇具研究前景.最后,展望了国内黑硅材料的发展趋势.
关键词:
黑硅
,
微结构
,
反射率
