[发明专利]一种在硅纳米线上制备径向p-n结太阳电池的方法

摘要

本发明涉及一种在硅纳米线上制备径向p-n结太阳电池的方法，属于光伏和半导体器件制造技术领域。首先将清洗好的带有纳米线的p型硅片放入稀释的氢氟酸溶液中去除表面的氧化层；然后，将样品放入热丝化学气相沉积腔体内，在设定温度下，预烘烤衬底，点亮热丝后，通入氢气稀释的磷烷气体，对样品进行低温浅结掺杂，在纳米线上形成径向p-n结；最后，沉积透明导电薄层，制备上下电极，完成纳米线径向p-n结太阳电池的制备。该方法能够实现低温浅结掺杂，制备的纳米线径向p-n结太阳电池增强了电池在短波波段的光谱响应，提高了太阳电池的短路电流。在光伏、半导体、微电子等领域有着广泛的应用价值。

主权项

一种在硅纳米线上制备径向p‑n结太阳电池的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）在p型掺杂硅片的上表面制备硅纳米线，并将制备好的带有纳米线的硅片清洗干净，得到硅纳米线样品；（2）将上述清洗后的硅纳米线样品浸入稀释的氢氟酸溶液中，去除样品表面的氧化层，氢氟酸溶液的体积百分比溶度为1～5%，浸泡时间为0.5～2分钟；（3）将经步骤（2）处理的硅纳米线样品放入热丝化学气相沉积腔体内，对衬底进行烘烤，烘烤温度为150～400℃，点亮热丝，热丝的温度为1300～1900℃，然后通入用氢气稀释的磷烷气体，其中磷烷气体的浓度为0.1～2%，腔体内气压为0.2～5Pa，掺杂时长为5～60min，在纳米线样品表层形成n型掺杂层，n型掺杂层和p型纳米线基底形成了径向的p‑n结；（4）将步骤（3）已制备出径向p‑n结的硅纳米线样品放入热蒸发腔体内，设定衬底烘烤温度200℃，在氧气氛围下，在硅纳米线样品的掺杂层上沉积氧化铟锡材料透明导电层，沉积的透明导电层厚度为60～150纳米，沉积速率为0.1～1纳米/秒；（5）将步骤（4）得到的带有透明导电层的硅纳米线样品放入热蒸发腔体内，当腔体压强小于1×10‑3Pa时，依次蒸发钛、钯和银材料，在硅纳米线样品的透明导电层上制备出钛‑钯‑银栅线作为电池的上电极，然后，在腔体压强小于3×10‑3Pa时，采用热蒸发方法在样品背面蒸发铝作为电池的下电极。