单晶硅表面微结构调节技术的改进

提出改变碱液腐蚀单晶硅表面特性的一个简单方法,即在碱液中加入活性剂改变碱液在硅表面的润湿性能从而改变其腐蚀特性。分别采用普通碱液、四甲基氢氧化铵（tetramethylammonium hydroxide,TMAH）溶液和加入阴离子有机氟表面活性剂的普通碱液腐蚀硅表面。结果发现：普通碱液和TMAH腐蚀液腐蚀的硅表面的金字塔大小差异大、有许多蜂窝状的小金字塔,反射率较高;用加入阴离子有机氟表面活性剂的普通碱液腐蚀的单晶硅表面,能形成比较规则的金字塔,金字塔尺寸为4～6μm、均匀性好、覆盖率高、表面反射率下降到12．65％。有机氟表面活性剂能提高硅在碱中腐蚀速率,有效调控单晶硅金字塔形貌、大小与分布,为精确调控单晶硅表面微结构提供了可能。     

两步酸修饰的多晶硅绒面结构

本文提出两步法制备多晶硅表面绒面技术,用两次化学腐蚀修饰多晶硅片的表面。实验中首先采用腐蚀液HF/NaNO2/H2O对多晶硅表面进行腐蚀,然后采用腐蚀液HF/HNO3/（NH4）2C2O4/H2O对其表面进一步修饰。通过多晶硅SEM表面形貌图分析,两步法修饰的多晶硅表面有形状如蚯蚓状的腐蚀坑,腐蚀坑的深度和分布密度相对较大。通过反射谱分析了多晶硅片表面陷光效果,并与用其它方法修饰的硅表面陷光效果进行了对比,与传统配方HF/HNO3/H2O获得的多晶硅表面相比,综合平均反射率下降了7%左右。这种方法获得的多晶硅表面能有效收集太阳光,有利于提高太阳能电池的转换效率。     

含氟表面活性剂对多晶硅绒面微结构的影响

在酸制绒液中加入含氟表面活性剂,对多晶硅片制绒。然后通过扫描电子显微镜观察多晶硅表面织构,并在此基础上分析含氟表面活性剂对腐蚀效果的影响。实验结果表明:虽然传统酸液对多晶硅制绒是各向同性的,但加入含氟表面活性剂后,酸腐蚀出现各向异性腐蚀特性;由此制备的多晶硅片反射率从25.7%下降到了23.9%,表面出现变形的金字塔、三角形等,且不同晶面的金字塔和三角形的大小和倾斜角度不同。最后根据杨氏理论,从界面张力的角度解释了含氟表面活性剂对制绒的影响机理。