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1、(10)申请公布号 CN 102610699 A (43)申请公布日 2012.07.25 C N 1 0 2 6 1 0 6 9 9 A *CN102610699A* (21)申请号 201210087658.1 (22)申请日 2012.03.29 H01L 31/18(2006.01) C01B 33/021(2006.01) (71)申请人河海大学常州校区 地址 213022 江苏省常州市新北区晋陵北路 200号 (72)发明人蒋永锋 包晔峰 杨可 (74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人董建林 (54) 发明名称 一种用于制备硅片表面纳米多孔硅薄膜的溶 。
2、液及制备方法 (57) 摘要 本发明公开一种用于制备硅片表面纳米多 孔硅薄膜的溶液及制备方法，把硅片置入如下溶 液中：包括组分：碳酸盐0-5%，有机醇5-10%，水 85-90%，以重量百分比计；所述碳酸盐为碳酸钠 或碳酸钾，所述有机醇为三乙醇胺或丙三醇，所述 水为去离子水；以硅片为阴极，以惰性电极材料 为阳极，在400-800V电压下，处理1-5分钟，取出 硅片，即得到双面纳米多孔硅薄膜硅片；该方法 与环境兼容性好，因溶液为室温，处理速度快，简 化了硅片的处理工序，具有处理效率高、节能、环 保的特点；本发明处理后的硅片表面纳米孔的直 径和深度根据工艺调整，纳米孔的分布密度也可 根据工艺可调，。
3、这样降低了成本，提高了光的转化 效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种用于制备硅片表面纳米多孔硅薄膜的溶液，其特征在于，包括如下组分：碳酸 盐0-5%，有机醇5-10%，水85-90%，以重量百分比计； 所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾，所述有机醇为三乙醇胺或丙三醇，所述水为去离子水。 2.根据权利要求1所述溶液制备硅片表面纳米多孔硅薄膜的方法，其特征在于，把硅 片置入所述的溶液中，以硅片为阴极，以惰性电极材料为阳极，在400-800V电。
4、压下，处理 1-5分钟，取出硅片，即得到双面纳米多孔硅薄膜硅片。 3.根据权利要求2所述的制备硅片表面纳米多孔硅薄膜的方法，其特征在于， 所述惰性电极材料为石墨。 权 利 要 求 书CN 102610699 A 1/2页 3 一种用于制备硅片表面纳米多孔硅薄膜的溶液及制备方法 技术领域 0001 本发明属于硅表面处理技术领域，涉及一种硅片在室温溶液中利用微等离子体进 行表面改性技术工艺，具体涉及一种用于制备硅片表面纳米多孔硅薄膜的溶液及制备方 法，适用于太阳能光电转化领域。 背景技术 0002 硅是太阳能电池制备的关键材料。因入射光在硅片表面有30%发生反射，所以 提高硅片表面的光吸收和转化能。
5、力一直受到关注。硅表面织构化处理形成纳米多孔硅薄 膜是提高光吸收和转化能力其中的方法之一。文献（薛艳，卢斌，任小明，解瑞珍，刘兰，张 晶鑫，梁国英，纳米多孔硅含能材料性能研究，含能材料，18（5）2010 ：523-526.）和文献 （Priyamka Singh, Shailesh N. Sharmma and N. M. Ravindra, Applications of porous silicon thin films in Solar cells and biosensors, JOM, 26(6)(2010) 17-24.）分别 叙述了硅片表面用含HF酸的溶液电化学处理纳米孔薄膜的。
6、工艺，但两者都未提到用溶液 中微等离子体制备纳米多孔硅薄膜的方法，而且都用到影响环境的HF酸。 发明内容 0003 发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种硅片在室温溶液中 经微等离子体处理制备纳米多孔硅薄膜的方法，即一种用于制备硅片表面纳米多孔硅薄膜 的溶液及制备方法。该方法与环境兼容性好，处理速度快，具有处理效率高、节能、环保的特 点。本发明处理后的硅片表面纳米孔的直径和深度根据工艺调整，纳米孔的分布密度也可 根据工艺可调，这样降低了成本，提高了光的转化效率。 0004 技术方案：本发明所述的一种用于制备硅片表面纳米多孔硅薄膜的溶液，包括如 下组分：碳酸盐0-5%，有机醇5-。
7、10%，水85-90%，以重量百分比计，加入适量碳酸盐可提高溶 液的导电性能； 所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾，所述有机醇为三乙醇胺或丙三醇，所述水为去离子水。 0005 采用上述溶液制备硅片表面纳米多孔硅薄膜的方法为：把硅片置入所述的溶液 中，以硅片为阴极，以惰性电极材料为阳极，在400-800V电压下，处理1-5分钟，取出硅片， 即得到双面纳米多孔硅薄膜硅片。 0006 进一步，所述惰性电极材料为石墨。 0007 本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明所述的硅片在室温溶液中经微等 离子体处理制备纳米多孔硅薄膜的方法，该方法与环境兼容性好，因溶液为室温，处理速度 快，简化了硅片的处理工序，具。
8、有处理效率高、节能、环保的特点；本发明处理后的硅片表面 纳米孔的直径和深度根据工艺调整，纳米孔的分布密度也可根据工艺可调，这样降低了成 本，提高了光的转化效率。 附图说明 说 明 书CN 102610699 A 2/2页 4 0008 图1为实施例1制得的硅片表面纳米多孔硅薄膜的表面形貌图。 具体实施方式 0009 下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施 例。 0010 实施例1：在1L去离子水中加入2g碳酸钠、44mL丙三醇溶液，以硅片为阴极，石墨 为阳极，在683V电压下处理2分钟，其纳米多孔硅薄膜的孔径小于1000nm，说明处理速度 快，效率高，能明显的降。
9、低硅片的处理成本。 0011 实施例2：首先在一个10L槽中取2/3的去离子水，在搅拌下依次溶解500g碳酸 钠和792mL丙三醇，最后加水至10L，得到电解液，以硅片为阴极，石墨为阳极，在583V电压 下处理5分钟，其纳米多孔硅薄膜的孔径小于1000nm。 0012 实施例3：首先在一个10L槽中取2/3的去离子水，在搅拌下依次溶解500g碳酸 钾和440mL丙三醇，最后加水至10L，得到电解液，以硅片为阴极，石墨为阳极，在416V电压 下处理1分钟，其纳米多孔硅薄膜的孔径小于800nm。 0013 实施例4：首先在一个10L槽中取2/3的去离子水，在搅拌下依次溶解0g碳酸钠 和890mL三。
10、乙醇胺，最后加水至10L，得到电解液，以硅片为阴极，不石墨为阳极，在620V电 压下处理3分钟，其纳米多孔硅薄膜的孔径小于950nm。 0014 实施例5：首先在一个10L槽中取2/3的去离子水，在搅拌下依次溶解500g碳酸 钾和500mL三乙醇胺，最后加水至10L，得到电解液，以硅片为阴极，石墨为阳极，在466V电 压下处理1分钟，其纳米多孔硅薄膜的孔径小于700nm。 0015 实施例6：首先在一个10L槽中取2/3的去离子水，在搅拌下依次溶解150g碳酸 钠和540mL丙三醇，最后加水至10L，得到电解液，以硅片为阴极，石墨为阳极，在788V电压 下处理1分钟，其纳米多孔硅薄膜的孔径小于500nm。 0016 实施例7：首先在一个10L槽中取2/3的去离子水，在搅拌下依次溶解0g碳酸钾 和792mL丙三醇，最后加水至10L，得到电解液，以硅片为阴极，石墨为阳极，在800V电压下 处理1分钟，其纳米多孔硅薄膜的孔径小于950nm。 0017 如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释 为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对 其在形式上和细节上作出各种变化。 说 明 书CN 102610699 A 1/1页 5 图1 说 明 书 附 图CN 102610699 A 。