對于薄膜太陽能電池而言,在玻璃基底上廉價高效地制備陷光結(jié)構(gòu)是光伏行業(yè)研究的熱點。傳統(tǒng)的光刻、激光直寫及反應(yīng)離子刻蝕等加工工藝雖能精確制備陷光結(jié)構(gòu),但其需要昂貴的設(shè)備投入,復(fù)雜的工藝過程也增加了加工成本和生產(chǎn)周期。微接觸印刷雖能在金屬表面通過硅氧化學(xué)鍵合形成自組裝單分子層,但是這種自組裝大部分也僅限于硫醇與金之間的化學(xué)反應(yīng),更為重要的是該彈性印章在結(jié)構(gòu)面處提供的化學(xué)試劑很少,而且在反應(yīng)過程中得不到有效補充,這一局限導(dǎo)致微接觸印刷方法對基底難以進行相對較深的刻蝕,目前主要用于微納結(jié)構(gòu)的圖形化。本論文提出了一種利用反應(yīng)擴散刻蝕將石英玻璃表面的Cr/Cu種子層圖形化,然后通過濕法刻蝕制備陷光陣列結(jié)構(gòu)的加工工藝。首先,研究配制一種硝酸鈰銨乙醇混合溶液;接著研究使用圖形化的彈性印章PDMS吸附足夠量的硝酸鈰銨乙醇混合溶液,并將此PDMS作為反應(yīng)擴散刻蝕的模板;然后在基底接觸面處使彈性印章內(nèi)部擴散出來的反應(yīng)刻蝕劑與Cr/Cu種子層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進行刻蝕圖形化;最后將石英玻璃基底上的Cr/Cu種子層作為濕法刻蝕的掩模板,利用氫氟酸溶液刻蝕石英玻璃基底,在該基底表面獲得了二維周期性的浴盆形狀微凹坑陣列結(jié)構(gòu)...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 太陽能電池基本原理和特點
        1.2.1 太陽能電池發(fā)電原理
        1.2.2 太陽能電池等效電路
        1.2.3 太陽能電池的主要技術(shù)參數(shù)
    1.3 太陽能電池簡介
        1.3.1 太陽能電池概述
        1.3.2 硅基太陽能電池分類及優(yōu)缺點
        1.3.3 硅基太陽能電池產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)及發(fā)展方向
    1.4 微納陷光技術(shù)
    1.5 論文的研究背景、意義及主要內(nèi)容
        1.5.1 論文研究的背景與現(xiàn)狀
        1.5.2 論文研究的主要目的和意義
        1.5.3 論文的主要內(nèi)容及組織架構(gòu)
第二章 微納結(jié)構(gòu)常用加工方法及實驗典型制備工藝
    2.1 微納結(jié)構(gòu)常用加工方法
        2.1.1 光刻刻蝕方法
        2.1.2 聚焦離子束方法
        2.1.3 納米壓印
        2.1.4 分子自組裝方法
    2.2 實驗的典型制備工藝簡介
        2.2.1 玻璃基片標準清洗工藝
        2.2.2 玻璃基片磁控濺射工藝
        2.2.3 涂膠工藝
        2.2.4 光刻顯影工藝
        2.2.5 兩種石英玻璃刻蝕工藝
    2.3 本章小結(jié)
第三章 反應(yīng)擴散刻蝕基本原理、加工流程及關(guān)鍵工藝的研究
    3.1 概述
    3.2 石英玻璃模板制備基本工藝方法和流程
    3.3 實驗測試設(shè)備與表征方法
    3.4 分子擴散基本原理
        3.4.1 分子擴散現(xiàn)象及擴散表象理論
        3.4.2 初始邊界條件以及方程求解
    3.5 反應(yīng)擴散刻蝕加工工藝基本原理和參數(shù)控制
        3.5.1 反應(yīng)擴散刻蝕加工基本原理
        3.5.2 反應(yīng)擴散刻蝕加工過程的參數(shù)控制
    3.6 PDMS材料和性能研究
        3.6.1 有機化合物PDMS簡介
        3.6.2 PDMS的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)及鏈柔性
        3.6.3 PDMS主要性質(zhì)
    3.7 浴盆形狀微凹坑陣列結(jié)構(gòu)加工工藝流程
        3.7.1 實驗材料和實驗設(shè)備
        3.7.2 PDMS軟模板澆鑄制備工藝
        3.7.3 反應(yīng)擴散刻蝕溶液的配制及軟模板制備
        3.7.4 浴盆形狀微凹坑陣列結(jié)構(gòu)的加工制備
    3.8 反應(yīng)擴散刻蝕實驗結(jié)果和分析討論
        3.8.1 點陣結(jié)構(gòu)特性表征
        3.8.2 分析討論
    3.9 本章小結(jié)
第四章 反應(yīng)擴散刻蝕工藝在太陽能電池上的應(yīng)用研究
    4.1 微納陣列結(jié)構(gòu)的衍射原理
    4.2 浴盆形狀微凹坑陣列結(jié)構(gòu)光學(xué)性能測試
        4.2.1 表面抗反射和光能防逃逸結(jié)果測試
        4.2.2 光的散射和透光能力測試
    4.3 浴盆形狀微凹坑陣列結(jié)構(gòu)陷光機理
        4.3.1 表面抗反射原理研究
        4.3.2 光能防逃逸原理研究
        4.3.3 太陽能電池組件的封裝結(jié)構(gòu)
        4.3.4 硅疊層太陽能電池的制備工藝
    4.4 浴盆形狀微凹坑陣列結(jié)構(gòu)提升薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要工作與創(chuàng)新點
    5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3859360