专利名称：液相沉积二氧化硅增加黑硅结构强度的方法
技术领域：
本发明涉及一种增加黑硅结构强度的方法，属于太阳能电池材料技术领域。
背景技术：
采用适当的刻蚀或者腐蚀的方法，在晶体硅片平滑的表面制造出纳米尺度的圆锥、圆柱的森林结构或者密集分布的洞穴，由于这样的结构对各频率光子具有高的吸收率， 晶体硅片表面反射的可见光很少，从而呈现出黑色，因此具有这样的表面特征的晶体硅片被称为“黑硅”。黑硅是一种新型的硅材料，具有优异的光电性质。一般黑硅表面的反射率低于 2%，并且对于倾斜入射的光线具有同样的特性。在太阳电池的使用中，这样的特性可以大幅度提高太阳电池的发电量，从而降低光伏发电的成本。但是，由于黑硅的圆锥、圆柱或者洞穴的结构的尺度在纳米级别，十分脆弱，在后续的工艺过程中容易损坏，不便于太阳电池器件的制造。为了避免黑硅的圆锥、圆柱或者洞穴的结构在后续的工艺过程中的损坏，有必要采取新的技术手段增强黑硅的圆锥、圆柱或者洞穴的结构的强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种增加黑硅结构强度的方法，以增强黑硅的结构强度，便于后续的太阳电池的制造。为解决上述技术问题，本发明提供一种液相沉积二氧化硅增加黑硅结构强度的方法，其特征在于利用液相沉积(LPD)方法，在黑硅表面沉积二氧化硅(Si02)，直至将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)填满。前述的液相沉积二氧化硅增加黑硅结构强度的方法，其特征在于所述黑硅表面的空隙为圆锥或者圆柱的森林结构。前述的液相沉积二氧化硅增加黑硅结构强度的方法，其特征在于液相沉积 (LPD)溶液采用过饱和的氟硅酸(H2SiF6)溶液，利用氟硅酸(H2SiF6)溶液和水进行反应，当氟硅酸H2SiF6的浓度增加或氢氟酸HF的浓度降低时，发生Si02的沉积，氟硅酸 (H2SiF6)溶液和水进行反应的化学式为
H2SiF6 + H20 — Si02 + 6HF 。本发明的有益效果是本发明使用简单的液相沉积(LPD)生产工艺在黑硅上沉积二氧化硅(Si02)，增强了黑硅的结构强度，便于后续的太阳电池的制造。
图I为圆锥丛林结构的黑硅在空隙中沉积二氧化硅后的结构示意图2为圆柱丛林结构的黑硅在空隙中沉积二氧化硅后的结构示意图3为洞穴结构的黑硅在空隙中沉积二氧化硅后的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发面进一步说明。图I是圆锥丛林结构的黑硅，使用液相沉积 (LPD)的方法在圆锥丛林的空隙中沉积二氧化硅(Si02)，并填满空隙；图2是圆柱丛林结构的黑硅，使用液相沉积(LPD)的方法在圆柱丛林的空隙中沉积二氧化硅(Si02)，并填满空隙；图3是洞穴结构的黑硅，使用液相沉积(LPD)的方法在洞穴中沉积二氧化硅(Si02)，并填满洞穴。在已经制作成黑硅的表面，利用液相沉积(LPD)的方法沉积二氧化硅(Si02)，使二氧化硅(Si02)沉积到黑硅的圆锥或圆柱的森林结构的空隙中或者密集分布的洞穴中并填满空隙。液相沉积(LPD)从属于半导体生长工艺的液相外延技术。在本发明的工艺过程中，液相沉积(LPD)溶液采用过饱和的氟硅酸(H2SiF6)溶液，利用其和水的如下反应
H2SiF6 + H20 — Si02 + 6HF
当H2SiF6的浓度增加或HF的浓度降低时，便发生Si02的沉积。黑硅是十分脆弱的，一般可以用擦拭的方法去除。通过液相沉积二氧化硅在黑硅的空隙中，可以使黑硅的强度接近于硅或者二氧化硅的强度。这样，便于在后续的太阳电池制造工艺过程中使用黑硅材料。除上述实施例外，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种液相沉积二氧化硅增加黑硅结构强度的方法，其特征在于利用液相沉积 (LPD)方法，在黑硅表面沉积二氧化硅，直至将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满。
2.根据权利要求I所述的液相沉积二氧化硅增加黑硅结构强度的方法，其特征在于 所述黑硅表面的空隙为圆锥或者圆柱的森林结构。
3.根据权利要求I所前述的液相沉积二氧化硅增加黑硅结构强度的方法，其特征在于液相沉积溶液采用过饱和的氟硅酸溶液，利用氟硅酸溶液和水进行反应，当氟硅酸的浓度增加或氢氟酸的浓度降低时，发生二氧化硅的沉积，氟硅酸溶液和水进行反应的化学式为H2SiF6 + H20 — Si02 + 6HF 。
全文摘要
本发明公开了一种液相沉积二氧化硅增加黑硅结构强度的方法，其特征在于利用液相沉积(LPD)方法，在黑硅表面沉积二氧化硅，直至将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满。本发明使用简单的液相沉积(LPD)生产工艺在黑硅上沉积二氧化硅(SiO2)，增强了黑硅的结构强度，便于后续的太阳电池的制造。
文档编号C23C18/00GK102605353SQ201210070708
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者孔凡建, 蔡济波 申请人:江苏辉伦太阳能科技有限公司