纯硅变“黑硅”可简化太阳能电池制造

美国莱斯大学（Rice University）的研究人员们发现一种可简化太阳能电池制造的方法，只要利用顶部电极作为催化剂，就能将纯硅变成更具价值的“黑硅”（black silicon）。

 

黑硅具有比光波长更小的纳米级突起或孔隙形成的高度纹理表面，使其得以在一天中的任何时间有效率地收集来自任何角度的光线。莱斯大学化学教授Andrew Barron表示，他已经和研究团队经过长时间为黑硅的制造进行调整了，如今在工艺技术进展的推动下，可望有助于其更进一步迈向商用化。

 

Barron表示，这项研究主要由莱斯大学博士后研究员Yen-Tien Lu进行，如今已取得了两项重大发现。“首先，能够减少工艺步骤总是一件好事，”Barron 解释说，“其次，这是首次以金属作为催化剂用于几毫米远以外的反应。”

 

以金属层作为顶部电极的方法通常适用于太阳能电池制造的最后步骤。这种称为“接触辅助化学蚀刻”的新方法则可在初期工艺用于设置金质细线作为电极，而且不必再移除使用过的催化剂粒子。

研究人员发现，以化学浴沈积进行蚀刻也发生在距离设定的金属线外之处。Barron表示，这一距离的存在似乎与硅晶的半导体特性有关。

 

“Yen- Tien以金质的顶部触点进行反应，并加入银或金作为催化剂，最后取得了不错的结果”，Barron解释，“后来我说：‘现在让我们来做一次不加入催化剂的实验。’突然间，我们就得到了黑硅