公开(公告)号：WO2005031846A3

公开(公告)日：2005-04-07

申请号：PCT/DE2004/001976

申请日：2004-09-05

Applicant: HAHN-MEITNER-INSTITUT BERLIN GMBH ,  BERENGUIER, Baptiste ,  LEWERENZ, Hans-Joachim

Inventor： BERENGUIER, Baptiste ,  LEWERENZ, Hans-Joachim

IPC: H01L21/465

Abstract: Die Entfernung von Fremdphasen durch Ätzprozesse ist ein wichtiger Verfahrensschritt bei der Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen auf der Basis von Chalkopyrithalbleitern. Das aus der DE 100 22 652 C2 bekannte Ätzverfahren wendet ein elektrochemisches Prinzip im kathodischen Potenzialbereich mit einem reduzierend wirkenden Leitelektrolyten an und kommt im Gegensatz zu dem nasschemischen Ätzverfahren mit hochtoxischem Kaliumzyanid ohne umweltbelastende Substanzen aus. Es konnten jedoch noch keine befriedigenden Wirkungsgrade in Solarzellen mit entsprechend geätzten Halbleiterschichten erreicht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Ätzverfahren wird ein Redoxelektrolyt mit für die zu reinigenden Oberfläche oxidierenden Eigenschaften eingesetzt und ein komplexes Potenzialprofil im anodischen Potenzialbereich gefahren. Durch eine Optimierung des Potenzialprofils mittels Veränderung der Parameter anodischer Potenzialbereich, Maximal- und Minimalwerte und positive/negative Vorschubgeschwindigkeit des Potenzials sowie Intervalllänge und -anzahl kann die Oberfläche des sulfidhaltigen Chalkopyrithalbleiters optimal von Fremdphasen gereinigt werden, sodass sich im Solarzellenaufbau solche Wirkungsgrade einstellen, die bislang nur mit toxisch geätzten Halbleiterschichten erreicht wurden. Verschiedene in- und ex-situ-Kontrollmöglichkeiten des erreichten Reinigungszustandes sind möglich.

公开(公告)号：WO2010060421A1

公开(公告)日：2010-06-03

申请号：PCT/DE2009/001707

申请日：2009-11-30

Applicant: BRANDENBURGISCHE TECHNISCHE UNIVERSITÄT ,  HELMHOLTZ-ZENTRUM BERLIN FÜR MATERIALIEN UND ENERGIE GMBH ,  SCHMEISSER, Dieter ,  LEWERENZ, Hans-Joachim ,  MÜLLER, Klaus ,  HENKEL, Karsten

Inventor： SCHMEISSER, Dieter ,  LEWERENZ, Hans-Joachim ,  MÜLLER, Klaus ,  HENKEL, Karsten

IPC: H01L31/0392 ,  H01L51/42

CPC classification number: H01L51/426 ,  B82Y10/00 ,  B82Y30/00 ,  C08G2261/122 ,  C08G2261/91 ,  H01L51/0036 ,  H01L51/0038 ,  H01L51/0046 ,  H01L51/0047 ,  H01L51/0078 ,  H01L51/4266 ,  Y02E10/549

Abstract: Mit der vorliegenden Erfindung wird lokal die Rekombination der Ladungsträger verringert und der Ladungsträgertransport zu den äußeren Elektroden (05, 07) hin verbessert, indem in den photoaktiven Bereich (06) elektrostatische Lokalfelder (02) inkorporiert werden, die Abmessungen im Bereich der Diffusionslänge (DL) und bevorzugt auch eine permanente, einstellbare Polarität in Richtung auf die äußeren Elektroden (05, 07) aufweisen. Hieraus resultiert eine Erhöhung der Stromdichte und der Klemmenspannung V oc der Solarzelle. Die elektrostatischen Lokalfelder (02) können insbesondere bei organischen Solarzellen (01) durch Inkorporation von ferroelektrischen Dipolen (03) erzeugt werden. Anwendbar ist das erfindungsgemäße Prinzip bevorzugt bei Solarzellen ohne Raumladungszone, mit poly-/nanokristallinem Gefüge und/oder auf organischer Basis.

Abstract translation: 与本发明中，电荷载流子的再结合被局部降低，并且载流子传输到朝向由光活性区域提高外部电极（05，07）（06）的静电局部场（02）被结合，在扩散长度的范围内的尺寸（DL ），并且优选地还具有在所述外电极（05，07）的方向上的永久性的，可选的极性。 这导致增加了电流密度和太阳能电池的端电压Voc。 本地静电场（02）可以特别是在有机太阳能电池（01）由铁电偶极子（03）的掺入来生成。 本发明的原理适用，优选用于太阳能电池的无空间电荷区，具有聚/纳米晶体微观结构和/或有机基。

公开(公告)号：WO2009086820A2

公开(公告)日：2009-07-16

申请号：PCT/DE2009/000013

申请日：2009-01-07

Applicant: HELMHOLTZ ZENTRUM BERLIN FÜR MATERIALIEN UND ENERGIE GMBH ,  AGGOUR, Mohammed ,  LEWERENZ, Hans-Joachim ,  SKORUPSKA, Katarzyna

Inventor： AGGOUR, Mohammed ,  LEWERENZ, Hans-Joachim ,  SKORUPSKA, Katarzyna

IPC: H01L31/0352

CPC classification number: H01L31/0284 ,  C25D11/32 ,  C25F3/12 ,  H01G9/2045 ,  H01L31/022425 ,  H01L31/022466 ,  H01L31/07 ,  H01L31/18 ,  Y02E10/542 ,  Y02P70/521

Abstract: Durch die Verwendung von Schottky-Kontakten zwischen einem dotierten Silizium-Substrat als Makroabsorber und gleichrichtenden Nanoemittern entfallen deren aufwändige Hochdotierung und deren Beschattungseinfluss. Bekannt ist eine nasschemische Herstellung, die auf einer selbstorganisierten Nanoporenformation in Siliziumoxid unter Photostromoszillationsbedingungen beruht. Auf einem derartigen Schichtenverbund aufbauende photovoltaische Bauelemente zeigen aber nur unzureichende Wirkungsgrade bei der Energieumwandlung. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht daher in einem ersten Verfahrensabschnitt auf einer Oxidbildung und selbstorganisierten Nanostrukturierung auf einem Silizium-Substrat in einer Phthalat-haltigen Elektrolytlösung. In nachfolgenden Verfahrensabschnitten wird die Nanostrukturierung dann bis in den Makroabsorber und mit einem Auskleidungs- metall belegt. Alle Verfahrensabschnitte werden messtechnisch überwacht. Dabei werden spezielle Parameter, insbesondere bezüglich des angelegten Potenzials, durchfahren. Eine auf einer photoaktiven Verbundschicht nach der Erfindung aufbauende photoelektrochemische Solarzelle mit einem lod-lodid-Elektrolytsystem zeigt einen effizienten Wirkungsgrad bei der Energieum- Setzung von 10,5 %. Grundsätzlich ist der Schichtenverbund nach der Erfindung einsetzbar für die lichtinduzierte Strom- und Brennstoffgewinnung.

Abstract translation: 通过掺杂的硅衬底之间的使用肖特基接触的作为宏吸收剂和整流nanoemitters其复杂的高掺杂和它们的影响的阴影删去。 公开了一种湿化学制剂，其基于Photostromoszillationsbedingungen下在硅的自组装纳米孔的形成。 但建立在能量转换这样的层压光生伏打器件表现出效率不足。 因此，根据本发明的方法在于在第一方法部分以氧化物在含邻苯二甲酸酯的电解质溶液在硅衬底上形成和自组装纳米结构。 在该过程的后续阶段中的纳米结构，然后金属是向上在宏吸收器和衬片。 在诉讼的各个阶段被测量监控。 下面是具体的参数，特别是相对于所施加的电位，驱动通过。 根据与碘 - 碘化物电解质系统的本发明的光电化学太阳能电池的光活性化合物层上形成的构成是Energieum-减少10.5％的有效效率。 基本上，层压体可根据本发明用于光诱导电和燃料恢复。

公开(公告)号：WO2011116750A3

公开(公告)日：2011-09-29

申请号：PCT/DE2011/000280

申请日：2011-03-18

Applicant: HELMHOLTZ-ZENTRUM BERLIN FÜR MATERIALIEN UND ENERGIE GMBH ,  HEINE, Christian ,  LEWERENZ, Hans-Joachim ,  HANNAPPEL, Thomas ,  KLEMM, Hagen ,  MUNOZ, Andrés ,  SZABO, Nadine

Inventor： HEINE, Christian ,  LEWERENZ, Hans-Joachim ,  HANNAPPEL, Thomas ,  KLEMM, Hagen ,  MUNOZ, Andrés ,  SZABO, Nadine

IPC: H01J1/34 ,  H01J9/12 ,  H01L31/00 ,  H01L27/142

Abstract: Bekannte Photokathoden weisen keine ausreichende Effizienz und Langzeitstabilität auf. Es muss ein kostenintensiver Indiumphosphid-Wafer verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt erstmals einen effizienten Dünnschichtaufbau (01) für die lichtinduzierte Elektrolyse zur Verfügung. Es umfasst einen Präpärationsschritt (PREP) zur homoepitaktischen Erzeugung einer dünnen Indiumphosphid-Schicht (03) mit einer speziellen, gut lichtinduziert aktivierbaren Oberfläche auf einem {100}- Indiumphosphid-Wafer (02). In einem Konditionierungsschritt (COND) wird die Indiumphosphid-Schicht (03) anschließend mittels zyklischer Voltammetrie in chloridhaltiger Säure unter Erzeugung eines Grenzflächenfilms (04) katalytisch aktiviert. Anschließend wird in einem den Grenzflächenfilm (04) noch verstärkenden Depositionsschritt (DEP) eine dünne katalytisch aktive Schicht (05) aus Nanopartikeln (06) aus einem Übergangsmetall Rh, Pt, Ir, Co, Cr, Mn, Ni, Mo oder Fe oder einer Mischung davon abgeschieden, die den Grenz- flächenfilm (04) vollständig bedeckt. Die Indiumphosphid-Schicht (03) oder der Dünnschichtaufbau (01) können in einem Separationsschritt (SEP) von dem Indiumphosphid-Wafer (02) abgezogen und auf einen beliebigen Träger mit einer leitfähigen Oberfläche für eine Photokathode übertragen werden. Der kostenintensive Indiumphosphid-Wafer (02) kann somit wieder verwendet werden.

公开(公告)号：WO2011116750A2

公开(公告)日：2011-09-29

申请号：PCT/DE2011000280

申请日：2011-03-18

Applicant: HELMHOLTZ ZENT B MAT & ENERG ,  HEINE CHRISTIAN ,  LEWERENZ HANS-JOACHIM ,  HANNAPPEL THOMAS ,  KLEMM HAGEN ,  MUNOZ ANDRES ,  SZABO NADINE

Inventor： HEINE CHRISTIAN ,  LEWERENZ HANS-JOACHIM ,  HANNAPPEL THOMAS ,  KLEMM HAGEN ,  MUNOZ ANDRES ,  SZABO NADINE

IPC: C25B11/04

CPC classification number: H01J1/34 ,  H01J9/12 ,  Y02E60/366

Abstract: Known photocathodes do not have sufficient efficiency or long-term stability. A high-cost indium phosphide wafer must be used. The method according to the invention provides an efficient thin-layer structure (01) for light-induced electrolysis for the first time. The method comprises a preparation step (PREP) for homoepitaxially producing a thin indium phosphide layer (03) having a special surface that can be activated in a light-induced manner on a {100} indium phosphide wafer (02). In a conditioning step (COND), the indium phosphide layer (03) is then catalytically activated by means of cyclic voltammetry in chloride-containing acid in order to produce an interfacial film (04). Then, in a deposition step (DEP) that reinforces the interfacial film (04) further, a thin catalytically active layer (05) of nanoparticles (06) made of a transition metal Rh, Pt, Ir, Co, Cr, Mn, Ni, Mo, or Fe or a mixture thereof is deposited and covers the interfacial film (04) completely. The indium phosphide layer (03) or the thin-layer structure (01) can be removed from the indium phosphide wafer (02) in a separation step (SEP) and transferred to any substrate having a conductive surface for a photocathode. Therefore, the high-cost indium phosphide wafer (02) can be reused.

Abstract translation: 已知的光电阴极没有足够的效率和长期稳定性。 您必须使用昂贵的磷化铟晶片。 首次本发明的方法提供了一种用于可光致电解高效的薄膜结构（01）。 它包括一个Präpärationsschritt（PREP），形成{100}上具有一个特定的，光诱导良好活化表面上的薄同质外延磷化铟层（03） - 磷化铟晶片（02）。 在调节步骤（COND）的磷化铟层（03），然后在催化氯化酸激活以产生通过循环伏安法的装置的界面膜（04）。 随后，在界面膜（04）或增强沉积步骤（DEP），纳米颗粒的过渡金属铑，铂，铱，钴，铬，锰，镍，钼或Fe或一个的薄催化活性层（05）（06） 它们的混合物沉积该界面膜（04）完全覆盖。 在磷化铟层（03）或所述薄膜结构（01）所用的磷化铟晶片（02）上的分离步骤（SEP）被拉动，并转移到具有用于光电阴极的导电表面的任何载体。 昂贵的磷化铟晶片（02）因此，可以再次使用。

公开(公告)号：WO2009086820A3

公开(公告)日：2010-07-15

申请号：PCT/DE2009000013

申请日：2009-01-07

Applicant: HELMHOLTZ ZENT B MAT & ENERG ,  AGGOUR MOHAMMED ,  LEWERENZ HANS-JOACHIM ,  SKORUPSKA KATARZYNA

Inventor： AGGOUR MOHAMMED ,  LEWERENZ HANS-JOACHIM ,  SKORUPSKA KATARZYNA

IPC: H01L31/18 ,  C25D11/32 ,  C25F3/12 ,  H01G9/20 ,  H01L21/3063 ,  H01L21/316 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/07

CPC classification number: H01L31/0284 ,  C25D11/32 ,  C25F3/12 ,  H01G9/2045 ,  H01L31/022425 ,  H01L31/022466 ,  H01L31/07 ,  H01L31/18 ,  Y02E10/542 ,  Y02P70/521

Abstract: If Schottky contacts are used between a doped silicon substrate as a macroabsorber and rectifying nanoemitters, there is no need for the complex high doping thereof and the shading effect thereof disappears. A wet chemistry preparation, which is based on a self-organized nanopore formation in silicon oxide under photocurrent oscillation conditions, is known. However, the efficiency of photovoltaic components, constructed on such a layered composite, is inadequate for the conversion of energy. In a first section, the method of the invention is therefore based on oxide formation and self-organized nanostructuring on a silicon substrate in a phthalate-containing electrolyte solution. In subsequent sections of the method, the nanostructuring is then covered as far as into the macroabsorber and with a lining metal. All sections of the method are monitored by measurement technology. Special parameters, especially with respect to the potential applied, are worked through. A photoelectrochemical solar cell with an iodine-iodide electrolyte system, constructed on the basis of a photoactive, layered composite of the invention, has an effective energy conversion efficiency of 10.5%. The layered composite of the invention can be used principally for the light induced recovery of power and fuel.

Abstract translation: 通过掺杂的硅衬底之间的使用肖特基接触的作为宏吸收剂和整流nanoemitters其复杂的高掺杂和它们的影响的阴影删去。 公开了一种湿化学制剂，其基于Photostromoszillationsbedingungen下在硅的自组装纳米孔的形成。 但建立在能量转换这样的层压光生伏打器件表现出效率不足。 因此，根据本发明的方法在于在第一方法部分以氧化物在含邻苯二甲酸酯的电解质溶液在硅衬底上形成和自组装纳米结构。 在该过程的后续阶段中的纳米结构，然后金属是向上在宏吸收器和衬片。 在诉讼的各个阶段被测量监控。 下面是具体的参数，特别是相对于所施加的电位，驱动通过。 根据与碘 - 碘化物电解质系统的本发明的光电化学太阳能电池的光活性化合物层上形成的构成是Energieum-减少10.5％的有效效率。 基本上，层压体可根据本发明用于光诱导电和燃料恢复。

公开(公告)号：WO2005036655A1

公开(公告)日：2005-04-21

申请号：PCT/DE2004/002228

申请日：2004-10-05

Applicant: HAHN-MEITNER-INSTITUT BERLIN GMBH ,  LEWERENZ, Hans-Joachim

Inventor： LEWERENZ, Hans-Joachim

IPC: H01L31/18

CPC classification number: H01L31/022425 ,  H01L31/03529 ,  H01L31/07 ,  H01L31/18 ,  Y02E10/50

Abstract: Zur Verbesserung der Umsetzungseffizienz von Solarenergie in elektrischen Strom ist es für eine Festkörper­Solarzelle bekannt, den durchgängigen metallischen Emitterfilm in eine Vielzahl von Nanoemittern aufzuteilen, um Beschattungs- und Rekombinationsverluste zu verringern. Die Nanoemitter, die jeweils eine Raumladungszone der Ausdehnung w in der Halbleiterschicht ausbilden, zu der die Minoritätsladungsträger über eine Diffusionslänge L migrieren, sind jedoch punktförmig an der Oberfläche der absorbierenden Halbleiterschicht angeordnet. Zur weiteren Effizienzverbesserung ist bei der erfindungsgemäßen photovoltaischen Solarzelle (SZ) vorgesehen, dass die Nanoemitter (NE) nadel- oder rippenförmig ausgebildet sind und einen gleichmäßigen Abstand D ≤ √2L zueinander sowie eine Eindringtiefe T ≥ d HL - L/2 + w in die Halbleiterschicht (HL) aufweisen. Durch die genaue 2 Dimensionierung der metallischen Nanoemitter (NE) und ihre Ausbreitung in die Halbleiterschicht (HL) zur vollständigen Sammlung der lichtinduzierten Ladungsträger können Abschattung, Rekombinationen und Materialeinsatz bei gleichzeitigem Einsatz qualitativ geringerwertigem Halbleitermaterial minimiert und damit die Effizienz optimiert werden. Ein bevorzugtes Herstellungs verfahren kann durchgängig nass- oder elektro- oder photoelektrochemisch und damit im Niedertemperaturbereich energie- und kostensparend, insbesondere auch zur Herstellung großflächiger Solarzellen, durchgeführt werden.

Abstract translation: 为了提高太阳能的转换效率转化为电能，它是已知的固态太阳能电池的连续的金属发射体膜分割成多个纳米发射器，以减少阴影和重组。 纳米发射器，其每一个形成的程度的空间电荷区域W的半导体层到少数载流子跨越扩散长度L在迁移然而，点状设置在吸收半导体层的表面上。 为了进一步提高在本发明的光生伏打太阳能电池（SZ）效率被设置，即所述纳米发射器针（NE）或形成肋状且具有均匀的距离D <=＆拉迪奇; 2L对于彼此和一个穿透深度T> = DHL - L / 2 + W 在半导体层（HL），其。 通过金属纳米发射器（NE）和其扩散到半导体层（HL）的光致电荷载体的阴影的完整的精确两个维度，重组和材料可以同时使用，因此效率可被优化时被最小化定性较低等级的半导体材料。 一种优选的制造过程可以持续湿或电子或光电化学并且因此能量在低温度范围内和成本，特别是用于生产大面积的太阳能电池，被执行。

公开(公告)号：WO2013041086A1

公开(公告)日：2013-03-28

申请号：PCT/DE2012/000958

申请日：2012-09-21

Applicant: HELMHOLTZ-ZENTRUM BERLIN FÜR MATERIALIEN UND ENERGIE GMBH ,  HUTCHINGS, Ian Michael ,  KUNST, Marinus ,  LEWERENZ, Hans-Joachim ,  OROZCO MESSANA, Javier ,  SÁNCHEZ VILCHES, Enrique ,  SÁNCHEZ PLAZA, Enrique

Inventor： HUTCHINGS, Ian Michael ,  KUNST, Marinus ,  LEWERENZ, Hans-Joachim ,  OROZCO MESSANA, Javier ,  SÁNCHEZ VILCHES, Enrique ,  SÁNCHEZ PLAZA, Enrique

IPC: C25B1/00

CPC classification number: C25B1/003 ,  Y02P20/134

Abstract: Bekannte Energieversorgungssysteme mit zumindest einem photokatalytischen Elektrolyseur für die Wasserstofferzeugung durch Sonneneinstrahlung, einem Wasserstoffspeicher und zumindest einer elektrokatalytischen Brennstoffzelle für die Stromerzeugung aus Wasserstoff sind entweder nicht reversibel (und damit nicht ausreichend zeiteffizient) oder setzen photovoltaisch erzeugten Solarstrom bei der Wasserstofferzeugung ein. Der Wasserstoffspeicher ist extern angeordnet. Bei der Erfindung ist zur effizienten Tag- und Nachtbetriebsweise der photokatalytische Elektrolyseur (01) mit der elektrokatalytischen Brennstoffzelle (02) in einem reversiblen Funktionselement (03) baulich vereinigt. Bei Sonneneinstrahlung (07) wird Wasserstoff direkt aus Sonneneinstrahlung ohne den Umweg über photovoltaisch erzeugten Solarstrom photokatalytisch erzeugt, ohne Sonneneinstrahlung wird unter Wasserstoff zufuhr elektrischer Strom elektrokatalytisch erzeugt. Dazu weist das reversible Funktionselement (03) auf seiner sonnenabgewandten Rückseite (14) eine bifunktionale elektrokatalytische Beschichtung (15) auf, die eine effiziente Katalyse in beiden Betriebsweisen garantiert. Vorteilhaft wird durch zusätzliche Integration des Wasserstoffspeichers (18) ein reversibles Hybridelement (19) gebildet. Dieses kann vorteilhaft als Gebäudevorsatzelement (24) ausgebildet sein. Hiermit können Gebäude - auch in Kombination mit anderen Funktionselementen (63) auf Solarbasis - vollständig autark mit Energie versorgt werden.

Abstract translation: 具有由太阳光，储氢和至少一个电催化燃料电池的氢产生至少一个光催化电解槽用于从氢产生电力已知电源系统要么不可逆的（并因此不能充分地时间效率），或使用太阳能光伏在制氢产生的。 氢存储在外部布置。 在本发明中，用于有效地昼夜操作中，光催化电解槽（01）与以可逆功能元件（03）的电催化燃料电池（02）在结构上结合起来。 太阳光（07）被直接光催化产生的氢从太阳辐射，而无需通过光伏产生的太阳能发电去，没有太阳辐射电流下产生的氢供给电催化。 对于这一点，来自太阳的（14）的双功能电催化涂层（15），其确保在这两种操作模式有效催化背向在其后侧上的可逆功能元件（03）。 有利地由储氢（18）的可逆的混合元件（19）的额外的集成形成。 这可以有利地被设计为附接建筑元件（24）。 允许建筑物 - 完全独立供电的 - 即使是在与太阳能电池的基础上其它功能元件（63）的组合。

公开(公告)号：WO2005031846A2

公开(公告)日：2005-04-07

申请号：PCT/DE2004001976

申请日：2004-09-05

Applicant: HAHN MEITNER INST BERLIN GMBH ,  BERENGUIER BAPTISTE ,  LEWERENZ HANS-JOACHIM

Inventor： BERENGUIER BAPTISTE ,  LEWERENZ HANS-JOACHIM

IPC: C25F3/12 ,  H01L21/3063 ,  H01L21/465 ,  H01L31/0296 ,  H01L31/0392 ,  H01L31/18

CPC classification number: H01L21/3063 ,  C25F3/12

Abstract: The removal of contaminant phases by etching processes is an important methodological step in the production of thin-layer solar cells which are made from chalcopyrite semiconductors. The etching method known from DE 100 22 652 C2 uses an electrochemical principal in the cathodic potential region with a support electrolyte of reduced effect and manages without toxic substances in contrast to the wet-chemical etching method with highly-toxic potassium cyanide. A sufficiently high degree of efficiency cannot however be achieved in solar cells with the correspondingly etched semiconductor layers. According to the etching method of the invention, a redox electrolyte with oxidising properties for the surface to be purified is applied and a complex potential profile in the anodic potential region introduced. The surface of the sulphide-containing chalcopyrite semiconductor can be optimally purified of contaminant phases, by an optimisation of the potential profile on changing the parameters for the anodic potential region, maxima and minima, and positive/negative introduction speeds for the potential and the interval lengths and numbers thereof, such that a degree of efficiency in the production of solar cells is achieved which up to now was only achieved with semiconductor layers etched by means of a toxic process. Various in- and ex-situ control possibilites for the achieved purification state are possible.

Abstract translation: 通过蚀刻工艺去除异物相的是在薄膜太阳能电池的制造黄铜矿型半导体的基础上的一个重要的工艺步骤。 从DE 100 22 652 C2蚀刻工艺中已知的方法采用在阴极电位范围与还原剂支持电解质的电化学原理，并配备而不与用剧毒氰化钾的湿法化学蚀刻的有害物质。 然而，它可以具有相应蚀刻半导体层在太阳能电池中没有令人满意的效率来实现。 在所发明的蚀刻工艺，氧化还原电解质被用于与氧化待清洁表面性质和向下在阳极电势范围内的复杂的电势分布。 通过在该太阳能电池结构，通过改变参数阳极电势范围内，最大值和最小值与含硫化物Chalkopyrithalbleiters的表面的电位和间隔长度和数量可以最佳清洁异物相的正/负的进给速度的装置优化的电势分布，从而使组这样的效率，迄今 与有毒蚀刻的半导体层来实现。 实现了清洁状态的各种国内和易地控制能力是可能的。

公开(公告)号：WO1996036990A1

公开(公告)日：1996-11-21

申请号：PCT/DE1996000914

申请日：1996-05-15

Applicant: HAHN-MEITNER-INSTITUT BERLIN GMBH ,  DITTRICH, Thomas ,  FLIETNER, Hans ,  LEWERENZ, Hans-Joachim ,  RAPPICH, Jörg ,  RAUSCHER, Stefan ,  SIEBER, Ina

Inventor： HAHN-MEITNER-INSTITUT BERLIN GMBH

IPC: H01L21/306

CPC classification number: H01L33/346 ,  C25F3/12 ,  H01L29/16 ,  H01L31/028 ,  H01L31/1804 ,  Y02E10/547 ,  Y02P70/521

Abstract: Silicon-based semiconductor components - solar cells, protodectectors, LEDs - can be made with a porous layer on the adjacent substrate surface. Porous silicon can be produced by the electrochemical surface modification of flat silicon bodies. The physical properties of ultra-thin layers with nanoporous structures and their electrical or optical and opto-electric properties of high quality can be obtained. The production processes are compatible with preparation measures for other purposes. Such porous layers UPSL are ultra-thin - 20 to 100 or 150 nm - with pore diameters of up to 10 nm. Homogeneity is attained in both features. In addition, the type of conductivity and the doping concentration of the substrate material are independent. Said material may, for example, be pure Si, SiC or SiGe; it is single or polycrystalline and p conductive (solar cell, photodetector) or n conductive (LED). Layer thicknesses can be predetermined if a 0.1 to 0.7 molar aqueous electrolyte with a pH of 3.5 +/- 0.5 is used and the maximum anodisation current is kept between 0.3 and 2.1 mA/cm depending on its concentration. The treatment time can be adjusted via a reference value of flowed electric charge per unit area.

Abstract translation: 基于硅的半导体器件 - 太阳能电池，光电探测器，发光二极管 - 可与相邻基片表面上的多孔层而形成。 多孔硅可以通过电化学表面改性浅硅体来生产。 超薄层的物理性能，具有纳米多孔结构，以及它们的电或光学和电光学特性，可以提供具有高品质。 制造过程与制备措施到其它类型的用途相容。 这种多孔层是超薄UPSL - 20纳米至100纳米或150纳米 - 和具有直径达10nm的孔径。 在这两方面，存在同质化。 此外，存在的导电类型和基片材料的掺杂剂浓度的独立性。 这例如由 纯Si，SiC或SiGe构成，是单晶或多晶及p型（太阳能电池中，光电检测器）或n型（发光二极管）。 层厚度可以由具有3.5的pH +/- 0.5和在其浓度，为0.3毫安/厘米<2>的最大阳极化电流的功能的0.1采用〜0.7摩尔水电解质来指定 和2.1毫安/平方厘米保持<2>。 治疗持续时间可以被设置为通过设定点流出的每单位面积电荷。