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作为最重要的一种半导体材料，硅有着广泛的应用范围，如晶体管、探测器、微机电系统以及太阳能电池。然而晶体硅由于反射率高且是一种间接半导体材料，使得硅基光电探测器灵敏度较低，而硅基太阳能电池则无法充分吸收能量大于其禁带宽度的光子。“黑硅”材料的出现弥补了硅材料的这些缺陷，它可以实现可见光以及近红外光波段90％以上的吸收，在硅基探测器以及太阳能电池方面极具发展前景。 “黑硅”材料的优异减反性能来源于其表面的纳米结构，最早通过飞秒激光刻蚀制备，这种方法还可以将硫掺入硅中，增强近红外波段的吸收。此外反应离子刻蚀法也可以制备纳米结构表面硅材料。但是这两种方法成本高昂，难以大面积生产。相比之下，金属辅助化学腐蚀方法成本低、周期短、工序简单可控，可以大面积制备吸光性能良好的微纳结构硅材料。 本论文主要研究基于金属辅助化学腐蚀微纳结构硅材料的可控制备以及其在太阳能电池中的应用以降低电池片对光波的反射率，提高太阳能电池效率。具体工作内容如下: (1)采用金属辅助化学腐蚀法制备硅纳米线结构，对其反射率进行表征。优化参数，实现了纳米线阵列的可控制备; (2)采用金属辅助化学腐蚀的方法结合光刻、电子束蒸发工艺，在硅片上制作微米柱/微米孔，利用扫描电子显微镜对其形貌进行表征。研究不同金属催化剂、腐蚀液浓度、衬底取向等参数对腐蚀形貌的影响，发现由于Pt具有更大的功函数以及对H2O2更好的催化能力，其催化腐蚀Si的速率快于Ag，而且容易产生多孔结构，这会导致表面复合增强; (3)将金属辅助化学腐蚀制作的微纳结构硅材料应用到太阳能电池器件上，制作径向pn结电池，结合离子注入、扩散、丝网印刷等工艺研究微纳结构的引入对太阳能电池性能的影响，利用少子寿命测试仪、紫外可见光分光光度计、量子效率仪、以及太阳能电池I-V测试仪分析电池片少子寿命、反射率、量子效率和I-V曲线。