[发明专利]双界面调控的n型单晶硅的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电化学电池技术领域，特别是涉及一种双界面调控的n型单晶硅的处理方法。

背景技术

太阳能是地球上最为丰富的清洁能源之一，同样，氢气也被认为是“零排放”的高效清洁能源。利用集成了半导体光电极、太阳能和水/电解液的光电化学电池来制氢被认为是一种低成本、清洁、环境友好的绿色能源产生方法，从而受到广泛重视。其中，太阳光能-化学能转换效率、长时间稳定工作及降低成本是光电化学电池领域中研究的重点。

Si半导体是重要的电子工业和光伏材料，其低成本、理想的能带结构、优异的光电转化和电荷传输特性，使Si半导体成为极具潜力的光电化学电池制氢的电极材料。光电化学电池中光阴极的材料一般是选用p型硅片，为了提高光解水的开启电压和效率，有人提出在p型硅表面制备一层n+层。但是，如此会大大增加表面载流子的俄歇复合，使得光电流受到限制。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双界面调控的n型单晶硅的处理方法，以克服现有技术中存在的不足。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种双界面调控的n型单晶硅的处理方法，其包括如下步骤：

S1.提供n型硅片，在n型硅片的背面制作Al掺杂的p⁺发射极，对背面制作有Al掺杂的p⁺发射极的n型硅片进行预退火处理，之后再对其进行二次 退火处理；

S2.在n型硅片的正面进行制绒，并对制绒面进行清洗；

S3.在清洗过的制绒面上沉积形成Al₂O₃薄膜层；

S4.在形成的Al₂O₃薄膜层进行贵金属修饰。

作为本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法的改进，所述步骤S1中，通过丝网印刷的方法在所述n型硅片的背面制作Al掺杂的p⁺发射极。

作为本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法的改进，所述步骤S1中，预退火的温度为150℃，时间为5min；二次退火的温度为900℃，时间为10s～1min。

作为本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法的改进，所述步骤S3中，通过原子层沉积法在制绒面上沉积形成Al₂O₃薄膜层。

作为本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法的改进，所述原子层沉积法沉积Al₂O₃薄膜层中，使用的前驱体为三甲基铝。

作为本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法的改进，所述原子层沉积法沉积Al₂O₃薄膜层中，沉积时的温度控制在200℃，沉积形成的Al₂O₃薄膜层的厚度为2±0.1nm。

作为本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法的改进，所述步骤S4中，通过电沉积的方式进行贵金属修饰。

作为本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法的改进，电沉积的方式进行贵金属修饰中，沉积时的电压为-0.2±0.1V，沉积时间为160s。

作为本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法的改进，所述步骤S4中，所述贵金属为铂金。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法使得光电化学电池中光生电子与空穴之间的俄歇复合率明显降低，且稳定性增强、使用寿命长，同时具有较高的光解水效率。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的双界面调控的n型单晶硅的处理方法包括如下步骤：

S1.提供n型硅片，在n型硅片的背面制作Al掺杂的p⁺发射极，对背面制作有Al掺杂的p⁺发射极的n型硅片进行预退火处理，之后再对其进行二次退火处理。