地，可以通過用電磁輻射，尤其用紫外線照射實(shí)現(xiàn)活化。活化時(shí)間可優(yōu)選為I秒至360分鐘。在這種情況中，結(jié)構(gòu)化或部分活化可通過使用點(diǎn)狀或線狀輻射源或通過使用掩膜來實(shí)現(xiàn)。該活化特別優(yōu)選通過用激光輻射進(jìn)行的輻射來實(shí)施。使用點(diǎn)狀或線狀輻射源，特別是激光，是有利的，因?yàn)橛纱丝蓪?shí)現(xiàn)特別精細(xì)的結(jié)構(gòu)。此外，在使用單色輻射時(shí)可通過有針對(duì)性地調(diào)節(jié)活化所需波長(zhǎng)減少寄生吸收并因此避免不希望的基底和/或環(huán)境變暖。因此，由于這個(gè)原因，使用電磁輻射用于活化是有利的。
[0044]同樣可能的是，在離子轟擊下活化。在此可以以不同方式產(chǎn)生離子。通常使用碰撞電離，特別是電子碰撞電離(EI)或化學(xué)電離(Cl)、光致電離(PI)、場(chǎng)致電離(FI)、快速原子轟擊(FAB)、基質(zhì)輔助激光解吸/電離(MALDI)和電噴射電離(ESI)。在離子轟擊的情況中，結(jié)構(gòu)化同樣可通過掩膜實(shí)現(xiàn)。
[0045]因此，部分活化產(chǎn)生基底上位于其上的涂料組合物被轉(zhuǎn)化的區(qū)域和產(chǎn)生位于其上的涂料組合物沒有轉(zhuǎn)化的區(qū)域。
[0046]在此將活化理解為是指所產(chǎn)生的涂料膜的沉積的前體轉(zhuǎn)化成非晶的或結(jié)晶的半導(dǎo)體層。在僅使用含硅前體的情況中優(yōu)選如此進(jìn)行該活化，以在轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的非晶或結(jié)晶的，特別是多晶或單晶的硅層。手段和方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0047]如果在轉(zhuǎn)化前未干燥，也可以在部分轉(zhuǎn)化之后干燥未轉(zhuǎn)化的區(qū)域。在此，干燥也在低于200°C，優(yōu)選100-200°C的溫度下進(jìn)行。在具有未轉(zhuǎn)化涂料的區(qū)域中也可通過干燥調(diào)節(jié)到給定的狀態(tài)，用該狀態(tài)可在隨后的氧化步驟之后一起控制涂層的光學(xué)和電性能。
[0048]在部分轉(zhuǎn)化之后，氧化基底上未轉(zhuǎn)化的涂層。由此，在具有未轉(zhuǎn)化涂層的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生含氧化硅和/或氧化鍺的層結(jié)構(gòu)。已通過前述轉(zhuǎn)化獲得的轉(zhuǎn)化的含硅和/或鍺的區(qū)域在此不被氧化，由此用本發(fā)明的方法可獲得直接與含氧化硅和/或氧化鍺的層結(jié)構(gòu)相鄰的含硅和/或鍺的層結(jié)構(gòu)。這兩種層結(jié)構(gòu)在其電性能方面不同，因此相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)可以以更簡(jiǎn)單的方式制備結(jié)構(gòu)化層。因此，用本發(fā)明的方法可以在選擇合適的涂料組合物的情況下制備例如與可充當(dāng)鈍化層或隔離層的氧化硅或氧化鍺層相鄰的半導(dǎo)體硅層和/或鍺層。氧化未轉(zhuǎn)化區(qū)域的一個(gè)大的優(yōu)點(diǎn)(相對(duì)于去除它)是，在例如打印噴頭發(fā)生故障的情況中可避免短路。此外，含氧化硅和/或氧化鍺的層結(jié)構(gòu)是比現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它備選方案更好的鈍化層。此外，不需要單獨(dú)的施加鈍化層的步驟，因?yàn)橥瑯拥那绑w已經(jīng)與用于制備含硅和/或鍺的層的涂料組合物一起施加到了基底上。
[0049]本領(lǐng)域技術(shù)人員已知其必須如何選擇氧化條件，以使未轉(zhuǎn)化涂層區(qū)域能被氧化，而已轉(zhuǎn)化區(qū)域不會(huì)被同樣轉(zhuǎn)化。
[0050]該氧化優(yōu)選在含氧氣氛中在<300°C的溫度下，更優(yōu)選在< 150°C的溫度下，特別優(yōu)選在S 100°c的溫度下進(jìn)行。該氧化非常特別優(yōu)選在含氧氣氛中在室溫下進(jìn)行。所述含氧氣氛優(yōu)選具有1-100 mol%的氧濃度并可包含例如氮或氬作為另外的氣態(tài)成分。
[0051 ]此外特別優(yōu)選使用選自下述氧化劑的氧化:臭氧、二氧化碳、過氧化氫(H2O2)、水蒸汽(H2O)、一元或多元醇、酮、羧酸(特別是三氯乙酸)、碳酸酯以及包含三氯乙酸和氧以及HCl和氧的混合物。用這些氧化劑進(jìn)行氧化的手段和方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。特別優(yōu)選使用臭氧、二氧化碳、過氧化氫(H2O2)、水蒸汽(H2O)、羧酸(特別是三氯乙酸)、碳酸酯和包含三氯乙酸和氧的混合物。
[0052]此外，所描述的用于制備含硅和/或鍺的結(jié)構(gòu)化層的方法可基于基底同時(shí)或按時(shí)間順序相繼實(shí)施多次(同時(shí)或彼此相繼沉積，其中所產(chǎn)生的薄膜部分或完全疊置或位于基底的不同面。因此，不同涂層的活化可同時(shí)或相繼進(jìn)行。)。這樣的制備結(jié)構(gòu)化多層體系的方法優(yōu)選適用于制備由本征的(即未摻雜的)和摻雜的層構(gòu)成的體系，其例如是太陽能電池結(jié)構(gòu)所必需的。
[0053]此外，在轉(zhuǎn)化過程中或在轉(zhuǎn)化后，尤其在氧化后，可以優(yōu)選進(jìn)行含硅層的氫富集。這被稱作“氫鈍化”，其消除材料中的缺陷并可以例如用反應(yīng)性氫通過熱絲法、用含氫等離子體(遠(yuǎn)程或直接;在真空中或在大氣壓下)或借助在供氫下的電暈處理或電子束處理進(jìn)行。此外，也可以在富氫氣氛中進(jìn)行已提到的干燥和/或轉(zhuǎn)化步驟，以使該材料從一開始就富氫。
[0054]此外，本發(fā)明也提供根據(jù)本發(fā)明的方法制備的含硅和/或鍺的結(jié)構(gòu)化涂層。
[0055]同樣地，本發(fā)明提供所述結(jié)構(gòu)化涂層在制備電子或光電子部件中的用途?？筛鶕?jù)本發(fā)明的方法制備的層結(jié)構(gòu)(特別是基極區(qū)和發(fā)射極區(qū))特別適合用于背接觸太陽能電池中。
[0056]下述實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的主題，而本身并無限制作用。
[0057]實(shí)施例:
實(shí)施例1
圖1示出局部2種不同油墨(劃點(diǎn)和劃菱形的區(qū)域)沒有重疊地沉積于其上的基底。這些油墨局部轉(zhuǎn)化成類型1(橫條)和類型2(“豎條”)的非晶硅。該轉(zhuǎn)變或轉(zhuǎn)化呈直線狀進(jìn)行。轉(zhuǎn)化區(qū)域被稱作“活化的”。未轉(zhuǎn)化區(qū)域被稱作“未活化的”。在該區(qū)域中存在氧化硅。
[0058]實(shí)施例2
圖2示出局部2種不同油墨(劃點(diǎn)和劃菱形的區(qū)域)沒有重疊地沉積于其上的基底。這些油墨局部轉(zhuǎn)化成類型1(橫條)和類型2(“豎條”)的非晶硅。該轉(zhuǎn)變或轉(zhuǎn)化呈點(diǎn)狀進(jìn)行。轉(zhuǎn)化區(qū)域被稱作“活化的”。未轉(zhuǎn)化區(qū)域被稱作“未活化的”。在該區(qū)域中存在氧化硅。
[0059]實(shí)施例3
圖3示出局部2種不同油墨(劃點(diǎn)和劃菱形的區(qū)域)重疊(棋盤格子狀的區(qū)域)地沉積于其上的基底。這些油墨局部轉(zhuǎn)化成類型1(橫條)和類型2(“豎條”)的非晶硅。該轉(zhuǎn)變或轉(zhuǎn)化呈線狀進(jìn)行。轉(zhuǎn)化區(qū)域被稱作“活化的”。未轉(zhuǎn)化區(qū)域被稱作“未活化的”。在該區(qū)域中存在氧化硅。在本實(shí)施例中，在重疊區(qū)域中同樣存在氧化硅。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.制備含硅和/或鍺的結(jié)構(gòu)化涂層的液相法， 其特征在于 -將至少一種涂料組合物施加在基底上， -將產(chǎn)生在經(jīng)涂覆的基底上的涂層部分活化 -并將基底上未活化的涂層氧化。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述涂料組合物包含至少一種溶劑和至少一種在SATP條件下為液體或固體的含硅和/或鍺的前體。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述前體具有通式MnX。，其中M= Si和/或Ge,X = H、F、Cl、Br、1、C1-Ciq-烷基、C1-Ciq-烯基、C5-C2Q-芳基，η > 4且2n < c < 2n+2。4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述前體是含硅和/或鍺的納米顆粒。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述涂料組合物具有至少兩種前體，其中至少一種是氫化娃燒低聚物，至少一種是通式SinH2n+2的氫化娃燒，其中η = 3-10。6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，所述通式SinH2n+2的氫化硅烷是支化的。7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述氫化硅烷是異四硅烷、2-甲硅烷基四硅烷、新戊硅烷或九硅烷異構(gòu)體的混合物。8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述氫化硅烷低聚物具有200-10000g/mol的重均分子量。9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述氫化硅烷低聚物通過非環(huán)狀氫化硅烷的低聚得到。10.根據(jù)權(quán)利要求5-9任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述氫化硅烷低聚物可在沒有催化劑的情況下在低于235°C的溫度下通過包含至少一種具有最多20個(gè)硅原子的非環(huán)狀氫化硅烷的組合物的熱轉(zhuǎn)化獲得。11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于，將所述涂料組合物結(jié)構(gòu)化施加在基底上。12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，將至少兩種不同的涂料組合物同時(shí)或依次以及重疊或不重疊地結(jié)構(gòu)化施加在基底的不同區(qū)域上。13.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述氧化在含氧氣氛中在<300°〇的溫度下進(jìn)行。14.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述氧化用選自下述的氧化劑進(jìn)行:臭氧、二氧化碳、過氧化氫(H2O2)、水蒸汽(H2O)、一元或多元醇、酮、羧酸、碳酸酯和包含三氯乙酸和氧以及HCl和氧的混合物。15.結(jié)構(gòu)化涂層，其根據(jù)權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)的方法制備。16.根據(jù)權(quán)利要求15的涂層在制備電子或光電部件中的用途。
【專利摘要】本發(fā)明涉及制備含硅和/或鍺的結(jié)構(gòu)化涂層的液相法，在該方法中將至少一種涂料組合物施加在基底上，將涂覆過的基底上產(chǎn)生的涂層部分活化并將基底上未活化的涂層氧化，涉及根據(jù)該方法制備的層及其用途。
【IPC分類】C23C18/12
【公開號(hào)】CN105531397
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480034644
【發(fā)明人】C.馬德, P.H.韋布肯貝格, J.埃爾茨, S.特勞特, M.帕茨, M.科勒, S.韋貝爾, P.施滕納, J.克拉特, O.武尼克
【申請(qǐng)人】贏創(chuàng)德固賽有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2014年6月6日
【公告號(hào)】DE102013010099A1, DE102013010099B4, EP3011072A1, US20160155637, WO2014202405A1