本文關(guān)鍵詞：太陽能電池多晶硅復(fù)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(jié)構(gòu)、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(guān)注和研究。在眾多黑硅納米結(jié)構(gòu)的制備方法中,金屬輔助化學(xué)刻蝕法因所需設(shè)備簡單、成本低、更容易工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),而備受青睞。本論文采用金屬輔助化學(xué)刻蝕法,在多晶硅片傳統(tǒng)酸制絨絨面上形成納米結(jié)構(gòu),獲得了微米-納米復(fù)合絨面,并對(duì)其減反射性能、光電性能及表面潤濕性能進(jìn)行了研究。本文利用一步法和兩步法Ag輔助化學(xué)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(fù)合絨面反射率可低至5%以下。利用四甲基氫氧化銨(TMAH)對(duì)微米-納米絨面進(jìn)行修正刻蝕。隨修蝕時(shí)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(zhuǎn)換效率比對(duì)比片高0.21%的多晶硅電池片。本文利用混合酸(HNO3-HF溶液)對(duì)微米-納米絨面進(jìn)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(shí)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(qiáng)化學(xué)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(jié)構(gòu),有效提高了電池片的轉(zhuǎn)換效率。改變制結(jié)磷擴(kuò)散工藝,控制方阻在90/□時(shí),電池轉(zhuǎn)換效率較好。經(jīng)優(yōu)化,最終獲得的復(fù)合絨面電池片平均光電轉(zhuǎn)換效率比對(duì)比片穩(wěn)定提升0.36%。本文針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)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(chǔ)問題出發(fā),表征了硅片表面潤濕性,研究了硅片表面結(jié)構(gòu)以及晶粒晶向?qū)ζ錆櫇裥缘挠绊?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(duì)硅片表面潤濕性進(jìn)行改進(jìn),以控制硅片的腐蝕行為,獲得所期的絨面結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn),硅片表面絨面結(jié)構(gòu)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(shí),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(fù)合絨面。
【關(guān)鍵詞】：多晶硅太陽能電池 金屬輔助化學(xué)刻蝕 微米-納米復(fù)合絨面 反射率 光電轉(zhuǎn)換效率 潤濕性
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(shí)驗(yàn)及表征20-23
• 2.1 主要實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)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(jié)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(fù)合絨面電性能研究及優(yōu)化39-46
• 4.3 本章小結(jié)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(duì)硅片表面潤濕性的影響57-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 第6章 結(jié)論和展望63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)64
• 6.3 不足和展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況71

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