黑硅太陽電池
在晶硅材料表面制備一層納米量級的納米絨面，幾乎能陷住所有可見光，外觀為黑色的新型材料，被稱為黑硅材料。黑硅太陽電池具有一定高寬比的納米絨面，光相當于入射到一個沒有明顯界面的介質，幾乎無反射，電池表面呈黑色。
相比于常規(guī)電池的減反（微米絨面＋減反層），用黑硅制備的黑硅太陽電池陷光光譜范圍寬（300～2500納米）、對入射光的接受角寬，從而更有利于提高實際組件的光電轉換效率。由于納米結構表面過于尖銳，器件上表現(xiàn)為電流的提高，但是低的電學特性使得該結構器件的效率并不高，后續(xù)還需繼續(xù)平衡電池的光學和電學特性。作為黑硅電池的關鍵材料黑硅，最初是美國哈佛大學的團隊在1999年發(fā)現(xiàn)的。他們在研究高能激光對類金屬表面的催化反應時發(fā)現(xiàn)在密閉低壓的SF6氣氛中采用超短脈沖激光對硅片表面進行高能輻照，硅片表面的形貌形成了尖錐狀類金字塔結構。所制備的樣品可以吸收95%以上的可見光，其表面的反射率極低，導致該樣品在肉眼下呈黑色，故稱黑硅。黑硅的制備方法主要有激光刻蝕法、等離子體干法刻蝕法和金屬催化化學刻蝕法。其中，金屬催化化學刻蝕法主要采用如Ag、Au、Cu等具有催化功能的金屬粒子隨機附著在硅表面，金屬粒子為陰極，硅為陽極，同時在硅表面構成微電化學反應通道，在金屬粒子下方通過化學溶液快速刻蝕硅基底形成納米結構。
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