Новую эффективную технологию обработки поверхности пластин кремния, основанную на гибридном химическом и лазерном текстурировании, разработал коллектив ученых из Екатеринбурга (Уральский федеральный университет), Москвы и Санкт-Петербурга, 19 апреля сообщает пресс-служба УрФУ.

Инновационная разработка ученых будет востребована в производстве солнечных батарей, в биомедицине для создания детекторов ДНК, вирусов и бактерий, а также в химических исследованиях и производстве, в информационных и коммуникационных технологиях.

Созданная коллективом ученых технология включает обработку пластин кремния после химического воздействия различных реагентов лучом фемтосекундного лазера. При этом введение предварительного химического травления в пять раз ускоряет лазерную обработку, одновременно улучшая поглощение света поверхностью пластин в широком спектральном диапазоне.

Результаты исследования новой технологии научный коллектив представил в статье «Эффективные широкополосные светоулавливающие структуры на тонкопленочном кремнии, изготовленные с помощью лазерной, химической и гибридной химико-лазерной обработки», опубликованной в журнале Materials.

Директор Уральского центра коллективного пользования «Современные нанотехнологии» УрФУ Владимир Шур пояснил:

«В настоящее время формирование светопоглощающего микрорельефа поверхности пластин кремния производят химическим методом, который сравнительно дешев и используется в промышленных масштабах. Однако после химической обработки у пластин остается значительный коэффициент отражения, что уменьшает эффективность солнечных батарей. Альтернативным методом является лазерная обработка пластин, которая уменьшает отражение, но требует значительного времени использования фемтосекундного лазера».

Применение исследователями лазерной обработки после химического травления позволило впятеро сократить время обработки. При этом удалось снизить на 7–10% коэффициент отражения пластин, что, в свою очередь, позволит существенно повысить эффективность использующих кремний солнечных батарей.