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本文研究了用两步金属辅助化学蚀刻(MACE)工艺制备的黑硅（b-Si）的表面形态学和光学性能 ， 研究了银膜低温退火和碳硅片蚀刻时间短的两步MACE法制备硼硅吸收材料 。 该过程包括银薄膜沉积产生的镓氮气 ， 然后进行低温退火 。 采用不同的蚀刻剂浓度 ， 在HF：h2o2：DI水溶液中进行蚀刻70s ， 以体积比的形式表示 。 然后分析了蚀刻剂浓度对b-Si表面形态和光学性质的影响 。 计算了最大电位短路电流密度（Jsc(max)） ， 以相对估算在300-1100nm光谱区域内b-Si的光耦合性能 。 一旦在优化的b-si吸收材料上制备了太阳能电池 ， 计算出的电位Jsc(max)可以用来预测最大可实现的光电流 。
本实验采用电阻率为1-10Ω的p型单碳化硅晶片(250μm厚度)作为衬底 ， 使用RCA技术预先清洗晶片 ， 以去除污染 ， 为了制备b-Si ， 采用射频溅射法 ， 用15nm的银薄膜沉积c-Si晶片 ， 为了生产银NPs ， 晶片在N2大气(流速为2L/min)下以230?C退火40min ， 然后将晶片蚀刻在含高频（50%）：过氧化氢（30%）：DI水的水溶液中 。 该溶液的体积比为X：Y：Z ， 分别对应于HF、过氧化氢和DI水的体积 ， 本实验中使用的体积比分别为1：5：5、1：5：10和1：5：20 ， 蚀刻工作在室温下进行 ， 蚀刻时间为70s 。
FESEM用于研究和表征b-硅纳米孔的顶视图和横截面 。 利用FESEM图像 ， 利用ImageJ软件分析晶片上b-Si纳米孔的平均直径、表面覆盖范围和粒间距离 。 为了研究b-Si的光学性质 ， 我们使用配有积分球的Cary5000UV-Vis-NIR分光光度计测量了半球形反射(R) 。 从反射测量结果中 ， 利用方程A=100%-R-T计算了吸收(A) 。 由于晶片不透明 ， 因此假设传输(T)为零 。图1显示了在不同蚀刻浓度下 ， 通过两步MACE工艺制备的c-Si参考片（未纹理）和b-Si晶片的图像 ， 体积比为1：5：5的碳硅晶片变成银灰色 ， 经过MACE过程后 ， 以1：5：10和1：5：20的体积比 ， c-Si晶片变成深黑色 。 为了更好地理解不同的蚀刻剂浓度如何影响晶片的表面形态特性 ， FESEM图像如下所示 。
【不同蚀刻浓度金属辅助化学蚀刻制备黑硅表面形态和光学性能的研究】本文介绍了我们华林科纳研究了不同蚀刻浓度制备的b-Si的表面形貌和光学性质 ， 该工作结合了两步中Ag薄膜的低温退火和c-Si的短蚀刻时间 ， 在晶片上产生b-Si纳米孔 。 从表面形态学结果来看 ， 体积比为1：5：5的c-Si晶片显示出平均直径为101.2nm的纳米孔 ， 表面覆盖率约为40% 。 晶圆片上的一些区域仍然没有纹理 ， 晶片表面的比例为1：5：10 ， 被覆盖成致密而随机的b-Si纳米孔 ， 纳米孔的平均直径较低(84.1nm) ， 但表面覆盖率增加到51% ， 蚀刻浓度为1：5：20的b硅晶片产生直径为74.9nm的纳米孔 ， 表面覆盖率为45% 。 在波长为600nm时 ， 反射率为3% ， 这可以归因于晶片表面致密的b-硅纳米孔的折射率分级效应 。 这增强了整个300-1100nm波长区域的光吸收 。
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