現(xiàn)如今太陽能電池種類是非常多的,但晶硅太陽能電池依舊占據(jù)著主要市場,由于此類晶硅太陽能電池光的利用率較低、成本較高使得其廣泛運(yùn)用受到阻礙。利用金屬輔助化學(xué)法刻蝕制備黑硅降低硅表面對入射光的反射率,提高光的利用率;利用石墨烯量子點(diǎn)獨(dú)特的尺寸效應(yīng)和量子限域效應(yīng)帶來的上轉(zhuǎn)換發(fā)光能力、高效的光生載流子產(chǎn)生和收集能力,可以制備出以黑硅為基的石墨烯量子點(diǎn)/黑硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池,該器件利用石墨烯量子點(diǎn)作為P結(jié)替代了原始晶硅太陽能電池的部分硅材料,以致于其結(jié)構(gòu)簡單、成本降低。通過水熱法可制備的量子產(chǎn)率為0.34的石墨烯量子點(diǎn),該量子點(diǎn)的尺寸較小,晶格間距為0.24 nm,厚度主要集中在1.9 nm。該石墨烯量子點(diǎn)表面含有很多官能團(tuán),所以它易溶于水并且具有獨(dú)特的熒光性能,其熒光具有激發(fā)依賴性,在320 nm紫外燈照射下發(fā)青綠色熒光,具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光獨(dú)特性質(zhì)。在N型單晶硅片上制備雙層微納米結(jié)構(gòu)從而制備出能夠達(dá)到雙層減反射效果的黑硅。通過探討堿性溶液成分、AgNO₃濃度、沉積時(shí)間、HF+H₂O₂酸性腐蝕體系中H₂O

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 石墨烯量子點(diǎn)（GQDS）概述
        1.2.1 石墨烯量子點(diǎn)的性質(zhì)
        1.2.2 石墨烯量子點(diǎn)的制備
        1.2.3 石墨烯量子點(diǎn)在太陽能電池中的應(yīng)用
    1.3 太陽能電池概述
        1.3.1 黑硅及黑硅太陽能電池簡介
        1.3.2 硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池簡介
        1.3.3 總結(jié)
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法與表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 石墨烯量子點(diǎn)的制備
        2.2.2 黑硅的制備
        2.2.3 光伏器件的制備
    2.3 實(shí)驗(yàn)所用的表征方法
        2.3.1 表征設(shè)備
        2.3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.3.3 紫外-可見分光光度計(jì)（U-V）
        2.3.4 拉曼光譜（Raman）
        2.3.5 熒光光譜儀（PL）
        2.3.6 透射電鏡（TEM）
        2.3.7 原子力顯微鏡（AFM）
        2.3.8 傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）
        2.3.9 X射線光電子能譜儀（XPS）
        2.3.10 紫外光電子能譜儀（UPS）
        2.3.11 太陽光譜測試系統(tǒng)（EQE）
        2.3.12 太陽能模擬器（I-V）
第3章 石墨烯量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能表征
    3.1 引言
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 石墨烯量子點(diǎn)（GQDs）的結(jié)構(gòu)表征分析
        3.2.2 石墨烯量子點(diǎn)（GQDs）的光學(xué)表征分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 黑硅的制備和表征分析
    4.1 引言
    4.2 制備工藝
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 堿性溶液成分對黑硅性能的影響
3 濃度對黑硅性能的影響">        4.3.2 AgNO₃ 濃度對黑硅性能的影響
        4.3.3 沉積時(shí)間對黑硅性能的影響
        4.3.4 酸性溶液成分對黑硅性能的影響
        4.3.5 刻蝕時(shí)間對黑硅性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 石墨烯量子點(diǎn)/黑硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池
    5.1 引言
    5.2 光伏器件的制備
        5.2.1 黑硅的制備
        5.2.2 黑硅表面的修飾
        5.2.3 石墨烯量子點(diǎn)/黑硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制備
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 不同表面修飾對器件性能的影響
        5.3.2 結(jié)構(gòu)不同的電池性能研究
        5.3.3 不同尺寸分布對器件性能影響
        5.3.4 石墨烯量子點(diǎn)含量對器件性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高效多晶黑硅電池的產(chǎn)線技術(shù)[J]. 韓長安,鄒帥,李建江,曹芳,王栩生,章靈軍,蘇曉東.  太陽能學(xué)報(bào). 2013(12)
[2]石墨烯量子點(diǎn)的制備[J]. 王嬌嬌,馮苗,詹紅兵.  化學(xué)進(jìn)展. 2013(01)

碩士論文
[1]石墨烯量子點(diǎn)的可控制備及其光伏器件應(yīng)用的研究[D]. 高鵬.蘇州大學(xué) 2014
[2]紅外光譜數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究[D]. 王靜.華東師范大學(xué) 2008



本文編號：3028115