本文關鍵詞：太陽能電池多晶硅復合絨面的制備及其潤濕性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：黑硅是一種具有納米陷光結構、在可見光范圍內(nèi)具有極低反射率的新型材料。近年來,黑硅減反特性的利用受到了國內(nèi)外晶硅太陽能電池行業(yè)科研人員的普遍關注和研究。在眾多黑硅納米結構的制備方法中,金屬輔助化學刻蝕法因所需設備簡單、成本低、更容易工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點,而備受青睞。本論文采用金屬輔助化學刻蝕法,在多晶硅片傳統(tǒng)酸制絨絨面上形成納米結構,獲得了微米-納米復合絨面,并對其減反射性能、光電性能及表面潤濕性能進行了研究。本文利用一步法和兩步法Ag輔助化學刻蝕在RENA制絨多晶硅片上制備了納米絨面,顯著降低了多晶硅片表面反射率。其中兩步法制絨得到的微米-納米復合絨面反射率可低至5%以下。利用四甲基氫氧化銨(TMAH)對微米-納米絨面進行修正刻蝕。隨修蝕時間的增加,表面缺陷減少,但硅片表面反射率增加。經(jīng)優(yōu)化,獲得了平均光電轉換效率比對比片高0.21%的多晶硅電池片。本文利用混合酸(HNO3-HF溶液)對微米-納米絨面進行修正刻蝕,發(fā)現(xiàn)硅片表面納米孔經(jīng)相互合并最終形成亞微米孔,同時由于水平與硅基體方向的修蝕速度大于垂直基體方向的修蝕速度,小孔的深徑比不斷減小,最終形成大而淺的孔。在等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)鍍膜前,在硅片表面采用臭氧鈍化制備Si02層,形成Si-SiO2-SiNx結構,有效提高了電池片的轉換效率。改變制結磷擴散工藝,控制方阻在90/□時,電池轉換效率較好。經(jīng)優(yōu)化,最終獲得的復合絨面電池片平均光電轉換效率比對比片穩(wěn)定提升0.36%。本文針對上述實驗中修蝕帶來的絨面亞微米孔深徑比減小問題,從表面溶液腐蝕基礎問題出發(fā),表征了硅片表面潤濕性,研究了硅片表面結構以及晶粒晶向對其潤濕性的影響,探討了絨面微米-納米底部、頂部等部位的刻蝕行為。采用表面活性劑對硅片表面潤濕性進行改進,以控制硅片的腐蝕行為,獲得所期的絨面結構。研究發(fā)現(xiàn),硅片表面絨面結構尺寸越小,其表面水接觸角越大。不同晶粒由于表面能不同,而表現(xiàn)出不同的水接觸角。H2O2-HF溶液和TMAH溶液刻蝕硅片時,硅片表面容易滯留氣泡。利用非離子型表面活性劑(吐溫系列)改善了硅片與水之間的潤濕性。在AgNO3-HF溶液中加入Tween-80后,制得了表面深孔較多的微米-亞微米復合絨面。
【關鍵詞】：多晶硅太陽能電池 金屬輔助化學刻蝕 微米-納米復合絨面 反射率 光電轉換效率 潤濕性
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 黑硅的簡介11-14
• 1.2 太陽能電池簡介14-17
• 1.3 表面潤濕性簡介17-19
• 1.4 本文的研究內(nèi)容19-20
• 第2章 實驗及表征20-23
• 2.1 主要實驗原料與設備20-21
• 2.2 實驗方法21-23
• 第3章 多晶硅納米絨面制備及性能研究23-35
• 3.1 納米絨面制備及其光電性能研究23-30
• 3.2 TMAH修正刻蝕納米絨面及其電池性能的研究30-34
• 3.3 本章小結34-35
• 第4章 混合酸修正刻蝕納米絨面及電池制備工藝優(yōu)化35-47
• 4.1 混合酸修正刻蝕納米絨面35-39
• 4.2 微米-亞微米復合絨面電性能研究及優(yōu)化39-46
• 4.3 本章小結46-47
• 第5章 硅片表面潤濕性研究47-63
• 5.1 硅片表面水的潤濕性研究47-54
• 5.2 硅片表面刻蝕液的潤濕性研究54-57
• 5.3 表面活性劑對硅片表面潤濕性的影響57-61
• 5.4 本章小結61-63
• 第6章 結論和展望63-65
• 6.1 結論63-64
• 6.2 創(chuàng)新點64
• 6.3 不足和展望64-65
• 參考文獻65-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況71

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