發(fā)布時間：2017-12-08 01:00

  本文關(guān)鍵詞：激光制備多晶硅太陽電池表面織構(gòu)的研究

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【摘要】：隨著人類社會的發(fā)展,整個世界對能源的需求在不斷增加,但目前能源結(jié)構(gòu)中占絕對主體地位的化石能源面臨枯竭。尤其可怕的是化石能源的大規(guī)模使用導(dǎo)致的環(huán)境污染問題日益惡化,這些問題成為阻礙人類社會繼續(xù)發(fā)展的一道屏障,尋求一種可再生、綠色無污染、取之不盡的新能源是當(dāng)前迫切需要解決的問題。太陽能作為一種取之不盡用之不竭、分布廣泛、綠色無污染的新能源,其應(yīng)用充滿了誘人的前景。太陽能應(yīng)用的有效手段是利用太陽能電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,所以如何提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,成為各國科學(xué)家研究的重點(diǎn)。硅片表面織構(gòu)化能夠有效減少硅片表面光反射,提高光利用率,進(jìn)而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,從而使表面織構(gòu)化成為提高多晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的一種有效手段。硅片表面織構(gòu)化的方法有很多種,隨著激光技術(shù)的發(fā)展和成熟,利用激光制備多晶硅太陽能電池表面織構(gòu)成為研究熱點(diǎn),本文在此研究方向上進(jìn)行了探討,具體內(nèi)容如下:(1)激光制備多晶硅表面織構(gòu)過程中激光工藝參數(shù)的研究。本文利用1064nm激光對多晶硅表面進(jìn)行織構(gòu)化。利用掃描電鏡觀察激光刻蝕后多晶硅太陽電池片表面的形貌,用光譜儀測量激光刻蝕后多晶硅片表面的光反射率,系統(tǒng)研究激光能量、刻蝕速度和重復(fù)頻率對多晶硅表面織構(gòu)的影響,從而優(yōu)化制備多晶硅表面織構(gòu)過程中激光工藝參數(shù)。(2)化學(xué)方法清除多晶硅片激光織構(gòu)化過程中所產(chǎn)生缺陷的研究。多晶硅片激光織構(gòu)化過程中所產(chǎn)生的缺陷包括刻蝕后硅片表面的損傷、留下的融熔層,本文用Na OH溶液清除這些損傷和熔融層,利用掃描電鏡觀察化學(xué)腐蝕后多晶硅太陽電池片表面形貌,用光譜儀測量化學(xué)腐蝕后多晶硅片表面的光反射率,通過實(shí)驗(yàn)研究了Na OH溶液的濃度、腐蝕溫度和腐蝕時間對清除缺陷的影響,從而優(yōu)化多晶硅片激光織構(gòu)化后化學(xué)方法清除缺陷的工藝參數(shù)。(3)多晶硅片激光織構(gòu)化過程中激光入射角度對多晶硅片表面織構(gòu)影響的研究。本文首先應(yīng)用Tracepro光學(xué)仿真軟件對硅片表面織構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行光線追跡,對比激光傾斜刻蝕和垂直刻蝕硅片形成的表面織構(gòu)的光學(xué)性能,結(jié)果表明表面織構(gòu)都能降低硅片表面的光反射率,其中激光傾斜刻蝕形成的硅片表面織構(gòu)減少光反射率的效果更顯著;然后,實(shí)驗(yàn)研究激光入射角度對多晶硅片表面織構(gòu)的影響,在多晶硅片激光織構(gòu)化過程中激光分別以0°、30°、45°和60°的入射角對多晶硅片表面進(jìn)行刻蝕,采用光譜儀測試多晶硅片表面反射率,應(yīng)用掃描電鏡表征多晶硅片樣品表面形貌,結(jié)果表明:隨激光入射角度不同,多晶硅片表面反射率變化明顯,其中刻蝕角度為45°時,多晶硅片表面反射率降低最為顯著。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.41;TN249

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