1.一种硅表面镀层的制备工艺,其特征在于,该工艺包含:
(1)将单晶硅试样放入SnCl2/HCl溶液中进行敏化反应,使硅表面吸附锡离子;
(2)将步骤(1)得到的敏化试样浸泡在PdCl2/HCl/HF溶液中进行活化反应,使试样表面形成Pd金属;
(3)将步骤(2)处理得到的活化试样浸泡在无电镀镍溶液中进行镀镍;
(4)将镀镍后试样在H2/Ar环境中热处理,形成镍硅化合物,若存在未反应的镍,则将其去除;
(5)将试样粘在铜片上,电镀负极接试样上的铜片,放入钴钌溶液中,将钴钌合金电镀在试样上,钴钌合金镀层的厚度至少为0.090μm;其中,所述钴钌溶液包含:CoSO4、RuCl3、H3NSO3和H2SO4,该溶液在60℃下pH值为1.7;
(6)将电镀正极接试样上的铜片,将试样放入电镀铜溶液中电镀,该电镀铜溶液的pH值为8.5,待电镀结束后将试样放入H2/Ar环境中在进行退火处理,退火处理根据步骤(5)中钴钌合金镀层的厚度控制,以防止铜与硅生成化合物,完成镀层制备。
2.根据权利要求1所述的硅表面镀层的制备工艺,其特征在于,当步骤(5)中钴钌合金镀层的厚度为0.090~0.186μm时,退火处理温度小于或等于500℃;当步骤(5)中钴钌合金镀层的厚度为0.187~0.224μm时,退火处理温度小于或等于600℃,当步骤(5)中钴钌合金镀层的厚度为0.225~0.250μm时,退火处理温度小于或等于700℃。
3.根据权利要求1所述的硅表面镀层的制备工艺,其特征在于,在步骤(1)中,所述SnCl2/HCl溶液中SnCl2的质量和HCl的体积比为0.5~2g:1mL;在步骤(2)中,所述PdCl2/HCl/HF溶液中PdCl2的质量、HCl的体积和HF的体积比为(0.01~0.02g):3mL:100mL。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的硅表面镀层的制备工艺,其特征在于,在步骤(3)中,所述无电镀镍溶液包含:NiSO4、Na2C4H4O4、NaH2PO2和Pb(NO3)2,该溶液在70℃下的pH值为5,其采用质量比为(15~25):16:27:0.001的NiSO4·6H2O、Na2C4H4O4·6H2O、NaH2PO2·H2O和Pb(NO3)2制备。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的硅表面镀层的制备工艺,其特征在于,在步骤(4)和(6)中,所述H2/Ar环境中H2的体积分数为5%,所述热处理的温度为500℃。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的硅表面镀层的制备工艺,其特征在于,在步骤(5)中,所述电镀的温度为60℃,电压设定10V,电流设定0.09A;在步骤(6)中,所述电镀的温度为25℃,电压设定10V、电流为0.04A。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的硅表面镀层的制备工艺,其特征在于,在步骤(5)中,所述钴钌溶液采用质量比为421:16.6:38.84:34.3的CoSO4·7H2O、RuCl3、H3NSO3和H2SO4。
8.一种硅表面镀层,其特征在于,该镀层包含:依次镀在硅表面的Pd层、镍硅层、钴钌合金镀层和镀铜层,其中,镀铜层具有2θ值为43.2°的Cu(111)、2θ值为50.4°的Cu(200)和2θ值为74.1°的Cu(220)晶面。
9.根据权利要求8所述的硅表面镀层,其特征在于,该镀层采用如权利要求1-7中任意一项所述的硅表面镀层的制备工艺获得。
10.一种硅表面镀层的用途,其特征在于,该硅表面镀层用于替代太阳能电池板中的导电胶。