等离子体浸没离子注入制备黑硅抗反射层及其光学特性研究

刘杰; 刘邦武; 夏洋; 李超波; 刘肃

兰州大学物理科学与技术学院,兰州730000／中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室,北京100029

中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室,北京,100029

兰州大学物理科学与技术学院,兰州,730000

Study on the optical characteristic of ＂black silicon＂ antireflection coating prepared by plasma immersion ion implantation

摘要: 表面织构是一种有效降低表面反射率、提高硅基太阳能电池效率的方法.采用等离子体浸没离子注入的方法制备了黑硅抗反射层.分别通过原子力显微镜和紫外-可见-近红外分光光度计对黑硅样品表面形貌和反射率进行分析,结果发现黑硅样品表面布满了高度为0-550 nm的山峰状结构,结构层中硅体积分数和折射率随抗反射层厚度增加而连续降低.在：300—1000nm波段范围内,黑硅样品的加权平均反射率低至6.0%.通过传递矩阵方法对黑硅样品反射谱进行模拟,得到的反射谱与实测反射谱非常符合.

关键词:

Abstract: Surface texturing is an effective method to reduce surface reflectance and improve the efficiency of silicon solar cell.In this paper,the ＂black silicon＂ antireflection coating is fabricated by using plasma immersion ion implantation.The surface morphology and reflectance are investigated by atomic force microscope and UV-VIS-NIR spectrophotometer,respectively.Results show that mountain-like structure with a depth of 0—550 nm is fabricated on black silicon surface.Both the fractional area occupied by silicon and refractive index decrease smoothly with the increase of depth across the antireflection coating.The weighted average reflectance of black silicon is as low as 6.0%in a wavelength range of 300—1000 nm.The depression mechanism of the optical reflectance is analyzed by simulating the structure with the transfer matrix method,and the simulation result fits the measured spectrum well.

等离子体浸没离子注入制备黑硅抗反射层及其光学特性研究

兰州大学物理科学与技术学院,兰州730000／中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室,北京100029

中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室,北京,100029

兰州大学物理科学与技术学院,兰州,730000

关键词:

Study on the optical characteristic of ＂black silicon＂ antireflection coating prepared by plasma immersion ion implantation

兰州大学物理科学与技术学院,兰州730000／中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室,北京100029

中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室,北京,100029

兰州大学物理科学与技术学院,兰州,730000

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