專利名稱：液相沉積二氧化硅增加黑硅結構強度的方法
技術領域：
本發明涉及一種增加黑硅結構強度的方法，屬于太陽能電池材料技術領域。
背景技術：
采用適當的刻蝕或者腐蝕的方法，在晶體硅片平滑的表面制造出納米尺度的圓錐、圓柱的森林結構或者密集分布的洞穴，由于這樣的結構對各頻率光子具有高的吸收率， 晶體硅片表面反射的可見光很少，從而呈現出黑色，因此具有這樣的表面特征的晶體硅片被稱為“黑硅”。黑硅是一種新型的硅材料，具有優異的光電性質。一般黑硅表面的反射率低于 2%，并且對于傾斜入射的光線具有同樣的特性。在太陽電池的使用中，這樣的特性可以大幅度提高太陽電池的發電量，從而降低光伏發電的成本。但是，由于黑硅的圓錐、圓柱或者洞穴的結構的尺度在納米級別，十分脆弱，在后續的工藝過程中容易損壞，不便于太陽電池器件的制造。為了避免黑硅的圓錐、圓柱或者洞穴的結構在后續的工藝過程中的損壞，有必要采取新的技術手段增強黑硅的圓錐、圓柱或者洞穴的結構的強度。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種增加黑硅結構強度的方法，以增強黑硅的結構強度，便于后續的太陽電池的制造。為解決上述技術問題，本發明提供一種液相沉積二氧化硅增加黑硅結構強度的方法，其特征在于利用液相沉積(LPD)方法，在黑硅表面沉積二氧化硅(Si02)，直至將黑硅表面的空隙中或者密集分布的洞穴中全部用二氧化硅(Si02)填滿。前述的液相沉積二氧化硅增加黑硅結構強度的方法，其特征在于所述黑硅表面的空隙為圓錐或者圓柱的森林結構。前述的液相沉積二氧化硅增加黑硅結構強度的方法，其特征在于液相沉積 (LPD)溶液采用過飽和的氟硅酸(H2SiF6)溶液，利用氟硅酸(H2SiF6)溶液和水進行反應，當氟硅酸H2SiF6的濃度增加或氫氟酸HF的濃度降低時，發生Si02的沉積，氟硅酸 (H2SiF6)溶液和水進行反應的化學式為
H2SiF6 + H20 — Si02 + 6HF 。本發明的有益效果是本發明使用簡單的液相沉積(LPD)生產工藝在黑硅上沉積二氧化硅(Si02)，增強了黑硅的結構強度，便于后續的太陽電池的制造。
圖I為圓錐叢林結構的黑硅在空隙中沉積二氧化硅后的結構示意圖2為圓柱叢林結構的黑硅在空隙中沉積二氧化硅后的結構示意圖3為洞穴結構的黑硅在空隙中沉積二氧化硅后的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發面進一步說明。圖I是圓錐叢林結構的黑硅，使用液相沉積 (LPD)的方法在圓錐叢林的空隙中沉積二氧化硅(Si02)，并填滿空隙；圖2是圓柱叢林結構的黑硅，使用液相沉積(LPD)的方法在圓柱叢林的空隙中沉積二氧化硅(Si02)，并填滿空隙；圖3是洞穴結構的黑硅，使用液相沉積(LPD)的方法在洞穴中沉積二氧化硅(Si02)，并填滿洞穴。在已經制作成黑硅的表面，利用液相沉積(LPD)的方法沉積二氧化硅(Si02)，使二氧化硅(Si02)沉積到黑硅的圓錐或圓柱的森林結構的空隙中或者密集分布的洞穴中并填滿空隙。液相沉積(LPD)從屬于半導體生長工藝的液相外延技術。在本發明的工藝過程中，液相沉積(LPD)溶液采用過飽和的氟硅酸(H2SiF6)溶液，利用其和水的如下反應
H2SiF6 + H20 — Si02 + 6HF
當H2SiF6的濃度增加或HF的濃度降低時，便發生Si02的沉積。黑硅是十分脆弱的，一般可以用擦拭的方法去除。通過液相沉積二氧化硅在黑硅的空隙中，可以使黑硅的強度接近于硅或者二氧化硅的強度。這樣，便于在后續的太陽電池制造工藝過程中使用黑硅材料。除上述實施例外，凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種液相沉積二氧化硅增加黑硅結構強度的方法，其特征在于利用液相沉積 (LPD)方法，在黑硅表面沉積二氧化硅，直至將黑硅表面的空隙中或者密集分布的洞穴中全部用二氧化硅填滿。
2.根據權利要求I所述的液相沉積二氧化硅增加黑硅結構強度的方法，其特征在于 所述黑硅表面的空隙為圓錐或者圓柱的森林結構。
3.根據權利要求I所前述的液相沉積二氧化硅增加黑硅結構強度的方法，其特征在于液相沉積溶液采用過飽和的氟硅酸溶液，利用氟硅酸溶液和水進行反應，當氟硅酸的濃度增加或氫氟酸的濃度降低時，發生二氧化硅的沉積，氟硅酸溶液和水進行反應的化學式為H2SiF6 + H20 — Si02 + 6HF 。
全文摘要
本發明公開了一種液相沉積二氧化硅增加黑硅結構強度的方法，其特征在于利用液相沉積(LPD)方法，在黑硅表面沉積二氧化硅，直至將黑硅表面的空隙中或者密集分布的洞穴中全部用二氧化硅填滿。本發明使用簡單的液相沉積(LPD)生產工藝在黑硅上沉積二氧化硅(SiO2)，增強了黑硅的結構強度，便于后續的太陽電池的制造。
文檔編號C23C18/00GK102605353SQ201210070708
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月16日 優先權日2012年3月16日
發明者孔凡建, 蔡濟波 申請人:江蘇輝倫太陽能科技有限公司