通过电子显微镜观察到在几分钟内太阳能电池的硅晶片表面产生了很好的光吸收孔洞和尖峰。
金电极由莱斯大学的科学家研制，在黑色的硅中产生双重作用，被作为催化剂使用，可以在几分钟内刻蚀表面。
金电极由莱斯大学的科学家研制，在黑色的硅中产生双重作用，被作为催化剂使用，可以在几分钟内刻蚀表面。
莱斯大学的科学家通过使用顶部电极作为催化剂，找到了一种制造太阳能电池的简化方法，使普通硅转变成有价值的黑色硅。这一研究成果被莱斯大学的化学家Andrew Barron发表在了美国化学学会的《ACS应用材料和界面》杂志上。
黑色硅有纳米级高质感表面，其尖峰或小孔的波长比光还要小。这种质地允许其在任何时间、任何角度对光进行有效采集。Barron和他的团队已经对他们制备的黑色硅进行了一段时间的微调，但是他说利用先进的制造技术应当使这种方法更加的商业化。
Barron指出由莱斯博士后研究人员 Yen-Tien Lu领导的该项新研究有两个很吸引人的的地方：“一是，该过程中的消除步骤总是有很好的效果；二是，这是第一次利用催化剂的反应完成了金属化过程，并且这个反应是在几毫米内发生的”。
Barron说作为顶端电极使用的金属层通常在太阳能电池制造中最后被应用到。这种新方法被称作辅助接触化学蚀刻，在该过程的前期应用在薄金线的设定上，该方法无需去除催化剂的颗粒。
研究人员发现，化学浴中的蚀刻发生在离线一定距离的位置。Barron说，该距离与硅的半导体性质有关。
由莱斯大学研制的金电极被作为催化剂使用，黑色硅不反射光，这样可以允许更多的太阳能电池的活性元素转换为电能。
“Yen-Tien做的是金的顶端接触反应，添加银或金催化剂后得到了非常好的效果，” Barron说。“现在我们可以不用催化剂做。因为我们得到了黑色的硅，-但它仅仅蚀刻了离接触面有一小段距离的部位。无论我们怎么做，都有这个距离存在。”
“这告诉我们电化学反应发生在金属接触面和有一段距离的硅上，”Barron说。“这个距离取决于硅的带电能力，即电导率。在某种程度上，其电导率不足以使其带更多的电荷。”
与金和硅键合很好的一层极薄的金钛层，应该是有效的作为催化剂使用的电极。“关键在于蚀刻的足够深以消除太阳光的反射，而又不至于太深引起电池的短路，” Barron说。
早期研究的电子显微镜照片表明纳米尖峰组成了太阳能电池中使用的黑色硅的表面。
Barron还提到，其它的电子制造工艺或许可以从电极作为催化剂的能力方面获益。
来源：材料与测试
译者：Sarah
译自phys.org
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