納米倒金字塔結(jié)構(gòu)一直被視為一種至關(guān)重要的光學(xué)管理構(gòu)造,以便于在各種器件中實(shí)現(xiàn)良好的性能表現(xiàn),尤其是太陽(yáng)電池應(yīng)用方面,這主要是由于納米倒金字塔結(jié)構(gòu)保持相對(duì)低的表面積增加率的同時(shí)具有顯著的減反射能力。然而,對(duì)于光伏產(chǎn)業(yè)中大規(guī)模太陽(yáng)電池制造來說,目前制備納米倒金字塔結(jié)構(gòu)的途徑非常復(fù)雜而且不夠經(jīng)濟(jì)劃算。在本文的研究中,我們通過金屬銀催化化學(xué)刻蝕和堿修飾的方法在單晶硅片上制備出可控的納米倒金字塔結(jié)構(gòu),而該方法也是一種比較可取的全溶液處理方法。通過將納米倒金字塔結(jié)構(gòu)應(yīng)用到單晶硅太陽(yáng)電池上以及優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),我們成功地獲得高效納米倒金字塔結(jié)構(gòu)太陽(yáng)電池,最高效率達(dá)到了20.5%。更有意義的是,納米倒金字塔結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步證明在大約0°到60°的寬太陽(yáng)光入射角范圍內(nèi)擁有準(zhǔn)全向性質(zhì)。另外,理論上的數(shù)值模擬顯示出了該納米倒金字塔結(jié)構(gòu)能夠?yàn)槲磥淼某尉Ч杼?yáng)電池中提供陷光優(yōu)勢(shì)。因而,該可控方法制備出的納米倒金字塔結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出極大的潛力去用作未來光伏產(chǎn)業(yè)中的電池表面結(jié)構(gòu)。 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

016年度全球總發(fā)電量中預(yù)計(jì)可再生能源發(fā)電比例[1]

照射到地球上 1 個(gè)小時(shí)的能量滿足全球一年的電力需求。從長(zhǎng)期看，太陽(yáng)能量取之不盡、用之不竭，充分利用太陽(yáng)能是既能滿足社會(huì)日益增長(zhǎng)的能源需求，又能避免環(huán)境問題、保護(hù)綠色地球的重要途徑和方向。充分利用太陽(yáng)能并將其作為一種有效的能源形式運(yùn)用于生產(chǎn)生活，涉及的是太陽(yáng)能技術(shù)。從原理和技術(shù)角度看，太陽(yáng)能技術(shù)可以分為光伏技術(shù)、光熱技術(shù)兩大類別，而其中最重要的就是光伏技術(shù)，這個(gè)也是光伏發(fā)電和光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。如圖 1.1 所示，現(xiàn)在的太陽(yáng)光伏發(fā)電產(chǎn)量在全球總發(fā)電量中的比例是 1.5%，而利用太陽(yáng)能進(jìn)行大規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化光伏發(fā)電在 2006 后迅速發(fā)展，逐漸成為新能源領(lǐng)域的中流砥柱，也形成一個(gè)新興能源市場(chǎng)。圖 1.2 所示的是 2006 到 2016 年間全球不同國(guó)家地區(qū)太陽(yáng)光伏電力裝機(jī)容量的發(fā)展過程，整個(gè)發(fā)展態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)的近于指數(shù)化上升。數(shù)據(jù)分析表明，2016年度世界光伏電力總裝機(jī)容量已經(jīng)迅速增加到303GW的規(guī)模，而其中，中國(guó)太陽(yáng)光伏電力裝機(jī)容量自 2011 年度有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)后急速地攀升，逐漸

2016年全球光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量中僅僅中國(guó)就貢獻(xiàn)了 46%的份額，可以預(yù)計(jì)未來中國(guó)光伏電力裝機(jī)容量所占比例會(huì)不斷增加，優(yōu)勢(shì)地位不斷凸顯。如圖1.3所示，國(guó)際能源署（IEA）的 2017 年世界能源展望對(duì)比分析了 2010-2016 年間和 2017-2040 年間中國(guó)不同能源種類年平均凈增長(zhǎng)裝機(jī)容量，表明從 2017 年開始中國(guó)將逐步擺脫以煤炭為主要的化石能源消耗，從而轉(zhuǎn)向利用以太陽(yáng)光伏電力為主的清潔能源，這是一個(gè)滿足國(guó)內(nèi)巨大能源需求，又能切實(shí)落實(shí)“美麗中國(guó)”發(fā)展理念的重要方向。圖 1.3 中國(guó)不同能源種類年平均凈增長(zhǎng)裝機(jī)容量[3]Fig. 1.3 China average annual net capacity additions (by type)[3]從上述分析中可以看出，太陽(yáng)光伏發(fā)電已經(jīng)成為中國(guó)發(fā)展和利用可在生能源的重要支點(diǎn)，光伏產(chǎn)業(yè)大格局已經(jīng)在近幾年初步形成，將會(huì)成為我國(guó)在未來長(zhǎng)期一段時(shí)間內(nèi)能源發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃的重要、有機(jī)組成部分。推動(dòng)太陽(yáng)光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展進(jìn)步離不開作為最基礎(chǔ)單元的光伏器件——太陽(yáng)電池，因而從學(xué)術(shù)角度來看，抑或是從產(chǎn)業(yè)技術(shù)角度看


本文編號(hào)：3215983