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本文研究了化学预处理对硅表面质量和纹理均匀性的影响，结果表明，为了更好的纹理均匀性，锯晶片的初始硅表面应处理以清除有机和金属污染，然后去除有机溶剂痕迹并看到损坏的硅层蚀刻，对光致发光衰减的额外测量证实了由a-si：H钝化的纹理晶片的高质量和均匀性，本文研究了表面制备对硅片纹理均匀性的影响。
采用光学显微镜、蔡司光学显微镜和光学CIS扫描仪进行初级表面表征，表面扫描为所有样品提供了相同的明亮和对比度设置，为了揭示受损硅层的存在，在纹理化100nm的a-Si：H后用牛津等离子体设备将其沉积在每个硅表面，然后进行光致发光(PL)衰变测量。此外，硅中的PL衰减密切地反映了少数载流子的动力学，可用于局部寿命值的估计，采用图2所示的实验装置进行了二维PL衰减时间的测量。
图2
在样品1的表面，未进行预处理(图3a)，存在一些局部不均匀的区域，主要是由于浆液锯切的影响，在20%氢氧化钾之前的纹理处理中，去除10m的损伤层，减少了不均匀性的数量(图3b)，不含IPA的浓缩加热氢氧化钾溶液导致硅表面窒息。包括用来去除有机污染的四氯化碳→IPA清洗阶段，导致了纹理化后硅表面的不均匀性的增加(图3c)，这可能是由于有机溶剂从粗糙的切割硅片表面去除的困难，有机物的痕迹会影响局部硅蚀刻速率，从而导致纹理形成后的不均匀性(图4b)，其中小金字塔沿着大金字塔形成。这种金字塔大小的偏差导致了不同的光反射率和视觉上的不均匀性，在浓缩硝酸中烧煮完全去除任何有机溶剂的痕迹，并在硅表面的大部分金属残留，导致任何不均匀性几乎完全消失(图3d)。
图3
局部缺陷作为少数充电器载流子的重组中心，降低了太阳能电池的效率，为了可视化缺陷，采用了PL衰减测量的方法，PL衰减时间与硅中的少数载流子寿命直接相关，可用于局部寿命值的估计，在使用不同条件下预处理的硅样品的寿命测量结果中，纹理处理后的样品№1显示了PL衰变表面分布的最低载流子寿命值和最高的非均匀性，去除10m厚的硅层和随后的纹理会导致PL衰减均匀性的增加，但其绝对值变化不大，在平面化和纹理化之前，用有机溶剂进行额外的表面清洗阶段导致了PL衰减值和总表面均匀性的增加，PL衰变和硅表面质量分别获得样品№4初始切割硅初步清洗四氯化碳和IPA溶剂其次是有机和金属痕迹去除沸腾硝酸，然后与20%氢氧化钾，最后纹理4%KOH+IPA解决方案。
最后结果表明，化学预处理对硅表面质量和纹理均匀性有很大的影响，在纹理化之前，切浆锯硅片应在有机溶剂中清洗，以去除有机污染物的痕迹，然后用煮沸的硝酸仔细清洗，以溶解金属污染物，分解残留的有机化合物，最后用20%氢氧化钾加热溶液平滑，所有列出的阶段的实现提供了一个准备良好的硅表面，用于4%氢氧化钾+IPA溶液中的均匀纹理，有效寿命的测量证实了硅表面下没有损伤层。