本文選題：金屬輔助化學(xué)刻蝕 + 硅納米線陣列��； 參考：《華北電力大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：傳統(tǒng)硅太陽能電池較高的成本、復(fù)雜的工藝以及較低的理論極限效率制約了其發(fā)展。硅納米線是一種一維納米材料,其具有比體硅材料更加優(yōu)異的光電性能。同時(shí),獨(dú)特的物理結(jié)構(gòu)使得硅納米線成為構(gòu)建新型徑向結(jié)太陽能電池的理想材料。本文以硅納米線的制備及其在新型太陽能電池中的應(yīng)用為研究對(duì)象,從材料制備、性能表征、器件工藝優(yōu)化等方面展開工作,主要研究內(nèi)容如下：利用金屬輔助化學(xué)刻蝕原理,采用經(jīng)過優(yōu)化的一步法和兩步法工藝技術(shù)制備出多種形貌的硅納米線陣列。通過改變刻蝕時(shí)間、刻蝕溫度、金屬催化劑以及氧化劑,對(duì)硅納米線的尺寸和形貌進(jìn)行了調(diào)控并制備出獨(dú)特的硅微米柱／納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)。對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體材料聚3,4-乙撐二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:PSS)的摻雜特性進(jìn)行了研究。通過摻雜納米材料和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)對(duì)PEDOT:PSS薄膜的透光率、功函數(shù)、導(dǎo)電性進(jìn)行了調(diào)控。通過構(gòu)建硅基PEDOT:PSS太陽能電池,研究了PEDOT:PS S薄膜性能對(duì)器件的影響。結(jié)合硅納米線陣列和PEDOT:PSS構(gòu)建新型徑向結(jié)太陽能電池。通過對(duì)硅納米線陣列長度、PEDOT:PSS旋涂轉(zhuǎn)速以及電池上電極結(jié)構(gòu)參數(shù)等方面進(jìn)行優(yōu)化,硅納米線/PEDOT:PSS徑向太陽能電池性能有了明顯地提高,短路電流密度提升至34.67 mA/cm2,電池效率達(dá)到了9.69%。
[Abstract]:The development of traditional silicon solar cells is restricted by their high cost, complex technology and low theoretical limit efficiency.Silicon nanowires are one-dimensional nanomaterials with better optoelectronic properties than bulk silicon materials.At the same time, the unique physical structure makes silicon nanowires an ideal material for building new radial junction solar cells.In this paper, the preparation of silicon nanowires and their applications in new solar cells are studied. The main research contents are as follows: metal assisted chemical etching principle, material preparation, performance characterization, device process optimization and so on.Silicon nanowire arrays with various morphologies were fabricated by optimized one-step and two-step techniques.The size and morphology of silicon nanowires were controlled by changing etching time, etching temperature, metal catalyst and oxidant.The doping characteristics of organic semiconductor material poly (3o 4 ethylenedioxythiophene: polystyrene sulfonate PEDOT: PSS) were studied.The transmittance, work function and conductivity of PEDOT:PSS thin films were regulated by doping nano-materials and lithium trifluoromethane sulfonimide (LiTFSI).The influence of the performance of PEDOT:PS S thin film on silicon based PEDOT:PSS solar cells was studied.A novel radial junction solar cell was constructed by combining silicon nanowire array with PEDOT:PSS.The performance of silicon nanowire / PEDOT: PSS radial solar cell has been obviously improved by optimizing the rotation speed of PEDOT: PSS spin-coating and the structure parameters of the electrode on the cell. The short-circuit current density has been raised to 34.67 Ma / cm ~ 2, and the efficiency of the cell has reached 9.69%.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;TM914.4

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本文編號(hào)：1756396