【摘要】：太陽(yáng)能作為人類取之不盡用之不竭的綠色清潔能源,硅作為主要使用的太陽(yáng)能電池原料,通過(guò)降低太陽(yáng)能硅電池表面的反射率,增加光子在硅片有源層內(nèi)部的光程從而提高光電轉(zhuǎn)化率是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的堿腐蝕法作為廣泛使用的單晶硅表面制絨技術(shù),可在其表面形成金字塔形絨貌,但受到單晶硅各向異性的限制,金字塔頂角為固定的70°,難以進(jìn)一步降低其反射率。近來(lái)迅速發(fā)展的MAEE(金屬離子輔助刻蝕法)可在硅表面形成黑硅結(jié)構(gòu),能夠在全角度以及寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)光線進(jìn)行吸收,但是其較高的表面體積比帶來(lái)的較高的表面重組效率,從而造成PCE(Power Conversion Efficiency)的降低,PCE與反射率的取舍是個(gè)問題。最近,硅作為半導(dǎo)體材料在MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng)),光電設(shè)備應(yīng)用中扮演著重要角色,隨著產(chǎn)品元件日益微細(xì)化,結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,以及更高精確度的要求刺激了微制造以及微細(xì)刀具的研究和發(fā)展。硅晶體的表面機(jī)械制絨正是在這種背景下產(chǎn)生,作為一種清潔的易于回收原料的制絨方法,研究硅低反射率表面機(jī)械制絨具有重要意義。本課題在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“硬質(zhì)合金刀具微尺度刃口涂層技術(shù)與創(chuàng)成方法研究”(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào):51475276)的資助下,開展的主要工作如下:通過(guò)Matlab編程數(shù)值算法運(yùn)用Fresnel方程,對(duì)光在太陽(yáng)能硅電池表面由刀具加工形成的圓弧槽,矩形槽,半圓底矩形槽陷光微結(jié)構(gòu)中的傳播進(jìn)行了模擬仿真,對(duì)反射率進(jìn)行了計(jì)算和分析,另外,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的幾何推導(dǎo),矩形槽微結(jié)構(gòu)的反射規(guī)律公式被推導(dǎo)出,優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果可以為后續(xù)的機(jī)械制絨提供指導(dǎo)。通過(guò)對(duì)單晶硅塑性銑削理論的總結(jié)以及相應(yīng)可實(shí)現(xiàn)塑性切削公式的推導(dǎo),對(duì)不同晶向單晶硅切削的脆延轉(zhuǎn)變切削厚度及對(duì)應(yīng)的進(jìn)給速度做出探討和計(jì)算,并建立了單晶硅切削有限元模型,研究了不同刀具懸伸量時(shí)的固有頻率以保證后續(xù)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。以單晶硅塑性銑削為理論指導(dǎo),采用兩種直徑的金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具沿不同晶向在單晶硅進(jìn)行矩形槽微結(jié)構(gòu)銑削實(shí)驗(yàn)研究,探討了單晶硅矩形槽微結(jié)構(gòu)制備可行性和步驟,對(duì)磨損后的刀具進(jìn)行了觀察,分析了創(chuàng)成微結(jié)構(gòu)的反射率。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN305.7
【圖文】：

可以增加刻蝕效率，當(dāng)溫度為７０°Ｃ、ＫＯＨ體積分?jǐn)?shù)大于２％時(shí)，可以獲得較低的逡逑反射率（１０％），但當(dāng)添加ｌｌＯｎｍ厚的ＳｉＯｘ（ｘ＾２）時(shí)，反射率在中間波段光譜可降逡逑至１Ｊ２％，并得到圖１－２不同條件下的桂片反射率。逡逑？邋１逡逑Ｉ”邐｜邐．逡逑ＬＡ邐ｉ邐－逡逑％邐＼邐}0我

本文編號(hào)：2776020