飛秒激光刻蝕增強非晶硅薄膜太陽電池性能的研究
本文選題:飛秒激光 切入點:非晶硅(a-Si)太陽電池 出處:《半導(dǎo)體技術(shù)》2017年08期 論文類型:期刊論文
【摘要】:通過恒速移動線偏振飛秒激光焦點對非晶硅(a-Si)pin型薄膜太陽電池n型硅膜表面進行絨化刻蝕處理,形成不同周期間隔"凹槽"狀結(jié)構(gòu)。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)對刻蝕后薄膜表面形貌進行了表征,證實了刻蝕區(qū)域表面能夠誘導(dǎo)晶態(tài)多孔微結(jié)構(gòu)形成。比較了飛秒激光刻蝕前后a-Si太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率(η)、開路電壓、短路電流密度和填充因子。結(jié)果表明,當(dāng)飛秒激光脈沖能量為0.75 J/cm~2、刻蝕周期間隔為15μm時,太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率達到14.9%,是未經(jīng)過激光刻蝕處理電池光電轉(zhuǎn)換效率的1.87倍。同時,反射吸收譜表明,電池表面多孔"光俘獲"微結(jié)構(gòu)的形成對其光電轉(zhuǎn)換效率的提高起到了關(guān)鍵作用。
[Abstract]:The surface of n-type silicon film of amorphous silicon thin film solar cell was etched by femtosecond laser focus with constant speed moving linearly polarized. The surface morphology of the etched films was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometer (XRD). It is proved that the surface of the etched area can induce the formation of crystalline porous microstructures. The optoelectronic conversion efficiency (畏), open-circuit voltage, short-circuit current density and filling factor of a-Si solar cells before and after femtosecond laser etching are compared. When the femtosecond laser pulse energy is 0.75 J / cm ~ (-2) and the etching cycle interval is 15 渭 m, the photovoltaic conversion efficiency of the solar cell reaches 14.9, which is 1.87 times the photovoltaic conversion efficiency of the solar cell without laser etching. The formation of porous "photocapture" microstructures on the surface of the battery plays a key role in improving its photoelectric conversion efficiency.
【作者單位】: 渤海大學(xué)新能源學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金面上項目(61474009) 遼寧省教育廳科學(xué)研究項目(LZ2016002)
【分類號】:TM914.42;TN249
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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,本文編號:1563403
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