發(fā)布時(shí)間：2017-06-23 18:12

  本文關(guān)鍵詞：硅基薄膜太陽(yáng)電池用周期性電極的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在硅基薄膜太陽(yáng)電池中,不論是NIP結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)電池還是PIN結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)電池,高效陷光結(jié)構(gòu)對(duì)于提高其性能都是非常重要的。陷光結(jié)構(gòu)不僅可提高光的散射,增加光的光程,使太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率得到提升；還可明顯減少入射光的干涉現(xiàn)象,增加太陽(yáng)電池對(duì)太陽(yáng)光的響應(yīng)。周期性陷光結(jié)構(gòu)具有重復(fù)性好,便于模擬和改變結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。為研究出性能良好的適合PIN型薄膜太陽(yáng)電池的周期性透明導(dǎo)電前電極和適合NIP型薄膜太陽(yáng)電池的周期性背反射電極,本文對(duì)周期性透明導(dǎo)電前電極和周期性背反射電極的制備方法以及影響其光電性能的因素做了詳細(xì)的研究,具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：(1)本文中采用類桑拿的方法制備周期性單層六方密排的聚苯乙烯(PS)微球。利用水蒸氣的水浴作用,將PS微球組裝成單層六方密排的結(jié)構(gòu)。(2)為獲得具有周期性陷光結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電前電極,本文提出一種新的制備方法,即基于PS微球?yàn)槟０宸?反應(yīng)離子刻蝕來(lái)改變微球之間的距離,磁控濺射在PS微球上沉積ZnO薄膜,再使用超聲去除PS微球,最后再次沉積一層ZnO薄膜,來(lái)保證良好的電學(xué)性能,這樣就成功制備了周期性透明導(dǎo)電前電極。并對(duì)影響周期性透明導(dǎo)電前電極性能的第一層ZnO材料、PS微球的直徑、PS微球的刻蝕時(shí)間、第一層ZnO的厚度等多種因素做了詳細(xì)的研究。最后,為驗(yàn)證周期性透明導(dǎo)電前電極良好的光電性能,將制備的周期性透明導(dǎo)電前電極應(yīng)用到PIN型微晶硅薄膜太陽(yáng)電池中,得到效率達(dá)8.33%的微晶硅電池,其短路電流密度為25.9 mA/cm2。(3)PS微球?yàn)槟０宸ㄍ瑯舆m用于制備具有周期性陷光結(jié)構(gòu)的背反射電極,在經(jīng)過(guò)反應(yīng)離子刻蝕后的PS微球上使用磁控濺射的方法沉積一層Ag薄膜,再使用超聲去除PS微球,最后再次沉積一層Ag薄膜,來(lái)保證高的反射性,這樣就成功制備了周期性背反射電極。并對(duì)影響周期性背反射電極性能的PS微球的刻蝕時(shí)間、第一層Ag的厚度PS微球的直徑等多種因素做了詳細(xì)的研究。最后,為驗(yàn)證周期性背反射電極良好的散射能力,將制備的周期性背反射電極應(yīng)用到NIP型微晶硅薄膜太陽(yáng)電池中,得到效率達(dá)8.56%微晶硅電池,其短路電流密度達(dá)24.05 mA/cm2,填充因子為70.57%。
【關(guān)鍵詞】：類桑拿 聚苯乙烯微球 周期性透明導(dǎo)電前電極 周期性背反射電極
【學(xué)位授予單位】：南開(kāi)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM914.42
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 第一節(jié) 課題來(lái)源10
• 第二節(jié) 研究背景10-12
• 第三節(jié) 周期性陷光結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 光刻腐蝕玻璃法12-14
• 1.3.2 SiO_2微球模板反應(yīng)離子刻蝕法14
• 1.3.3 激光干涉制紋法14-15
• 1.3.4 多孔陽(yáng)極氧化鋁法15-16
• 第四節(jié) 研究?jī)?nèi)容和研究目標(biāo)16
• 第五節(jié) 論文的組織結(jié)構(gòu)16-18
• 第二章 周期性陷光結(jié)構(gòu)的制備與表征方法18-26
• 第一節(jié) 周期性排列聚苯乙烯(PS)微球的制備方法18-19
• 第二節(jié) 磁控濺射技術(shù)19-20
• 第三節(jié) 薄膜及電池特性的表征方法20-25
• 2.3.1 薄膜厚度測(cè)試21
• 2.3.2 原子力顯微鏡測(cè)試21-22
• 2.3.3 掃描電子顯微鏡22
• 2.3.4 光學(xué)性能測(cè)試22-23
• 2.3.5 電池J-V特性測(cè)試23-24
• 2.3.6 量子效率(QE)測(cè)試24-25
• 第四節(jié) 本章小結(jié)25-26
• 第三章 周期性透明導(dǎo)電前電極制備及其性能的研究26-50
• 第一節(jié) 引言26-27
• 第二節(jié) 周期性透明導(dǎo)電前電極的制備27-28
• 第三節(jié) ZnO材料對(duì)周期性透明導(dǎo)電前電極性能的影響28-31
• 第四節(jié) PS微球的直徑對(duì)周期性透明導(dǎo)電前電極性能的影響31-34
• 第五節(jié) PS微球的刻蝕時(shí)間對(duì)周期性透明導(dǎo)電前電極性能的影響34-41
• 第六節(jié) 第一層ZnO的厚度對(duì)周期性透明導(dǎo)電前電極性能的影響41-46
• 第七節(jié) 周期性透明導(dǎo)電前電極在微晶硅薄膜太陽(yáng)電池中的應(yīng)用46-48
• 第八節(jié) 本章小結(jié)48-50
• 第四章 周期性背反射電極制備及性能的研究50-68
• 第一節(jié) 引言50
• 第二節(jié) 周期性背反射電極的制備50-51
• 第三節(jié) PS微球刻蝕時(shí)間對(duì)周期性背反射電極性能的影響51-56
• 第四節(jié) 第一層Ag薄膜厚度對(duì)周期性背反射電極性能的影響56-59
• 第五節(jié) PS微球的直徑對(duì)周期性背反射電極性能的影響59-62
• 第六節(jié) 周期性背反射電極在微晶硅薄膜太陽(yáng)電池中的應(yīng)用62-66
• 第七節(jié) 本章小結(jié)66-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-70
• 第一節(jié) 本文主要工作及結(jié)果68-69
• 5.1.1 類桑拿法制備單層六方密排PS微球68
• 5.1.2 周期性透明導(dǎo)電前電極的制備及性能的研究68
• 5.1.3 周期性背反射電極的制備及性能的研究68-69
• 第二節(jié) 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 致謝75-76
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷76
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文情況76

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本文編號(hào)：475885