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 水溶液法制备大面积单晶硅双结构绒面 王晓娜，刘爱民，曹英丽，赵增超，桑永昌** （大连理工大学物理与光电工程学院，辽宁 大连 116023） 5 10 15 20 25 30 摘要：在带有金字塔的大面积硅衬底上制备整齐的竖直纳米线阵列，从而实现反射率的降低， 并且将带有这种金字塔/纳米线双结构绒面的硅片再在生产线上进行扩散和电极制作，得到 一简易的太阳能电池。带金字塔的硅衬底在太阳能电池生产车间制备，而纳米线则是由银粒 子辅助化学刻蚀的方法获得。通过实验获得硅纳米线长度随着刻蚀时间而增长，在波长范围 为 350nm~1000nm 获得超低平均反射率 0.84%，并得到效率为 13.8%的太阳能电池。 关键词：反射率；湿法刻蚀；金字塔；纳米线 中图分类号：TN305 A new method to fabricate large scale silicon binary structure by wet etching Wang Xiaona, Liu Aimin, Cao Yingli, Zhao Zengchao, Sang Yongchang (Pysical and Opto-electronical School,Dalian University of Technology, LiaoNing DaLian 116023) Abstract: In this paper a simple approach for large area growth of vertically aligned monocrystalline silicon nanowires (SiNWs) on Si surface with pyramid structures was reported. All the wafers with binary structure were used to prepare solar cells. The pyramid structure was formed by etching in silicon solar cells production line，and the SiNWs were obtained by metal-assistant etching method. Si wires length is found increasing with etching time, an average reflectance of 0.84% is obtained in wavelength of 350-1000 nm. The efficiency of cell with binary structure is 13.8%. Keywords: reflectivity; wet echting; pyramid; nanowires 0 引言 对于单晶硅太阳能电池来说，利用金字塔结构降低硅片表面的反射率是一种非常重要也 是非常有效的方法。这种结构能够让入射到硅片表面的光在金字塔内部经过多次反射，从而 使反射率降低。李洪昊等人曾经用 18 wt% Na2CO3 溶液在 95℃条件下不用催化剂用金属网 【1】 因为纳米线可以非常好的降低反射率，越来越多的人致力于如何获得纳米线。当太阳光 【2】 。 金属粒子作为催化剂的硅片刻蚀已经被提出了很多年，这种方法又称为湿法刻蚀。刻蚀 35 出的纳米线密度和大小取决于金属粒子在硅片衬底表面的分布情况。高浓度的金属粒子有助 于硅纳米线的形成。这种金属化可以通过各种技术获得，比如热蒸发 【3】 、溅射 【4】 、光电化 【5】 【6】 特别是不能利用于大面积生产，为了克服这一缺点很多人付出了艰辛的努力。最常用的方法 【7】 。而且利用这种方法有人在光波范围 300 nm~600 40 【8】 。有些研究者为了获得更低的反射率还做了 金字塔/纳米线的双结构。所谓的金字塔/纳米线的双结构就是利用传统的制绒方法先做金字 塔，然后再在金字塔上刻蚀均匀的纳米线，从而达到降低反射率的一种结构。 作者简介：王晓娜，（1987-），女，硕士研究生，主要研究方向：太阳能电池。 通信联系人：刘爱民，（1968-），男，教授，主要研究方向：太阳能电池。 E-mail: aiminl@dlut.edu.cn -1-  本文通过室温条件给出了一种简便的、低成本的方法获得大面积硅金字塔/纳米线的双 结构，并且在光谱波长 350nm~1000nm 获得了 0.84%的超低平均反射率。 45 50 55  1 实验 金字塔/纳米线双结构是在 B 掺杂的 p（100）硅半导体上形成的，衬底的电阻率为 1~