硅纳米线阵列及其碳复合结构的生长调控与光反射特性研究

发布时间：2023-03-05 06:19

　　太阳能电池是目前解决人类能源需求和维持可持续发展的重要途径之一。太阳光吸收效率的高低在硅基太阳能系统中起着关键的作用。为了提高入射太阳光吸收效率,一般要采用各种减反射措施,硅纳米线(Silicon Nanowires,SiNWs)由于其独特的光学、电学和热学等性质引起了广泛的关注,SiNWs阵列被认为是很有希望应用于高效电池的纳米结构材料。两步法金属辅助的化学刻蚀(Metal-Assisted Chemical Etching,MACE)的方法是目前制备硅纳米线阵列的一个重要途径。将一维纳米结构进一步组装成二维或三维纳米结构来实现改变形貌从而获得更优的性能成为现在研究的热点。其中,碳材料在各方面展现出的优异性能引起了研究者的关注。为了研究硅纳米线阵列及其复合阵列与反射性能之间的相互关系,本课题研究了影响硅纳米线阵列结构的主要因素,并分别通过水热法、化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)法制备出硅纳米线/碳纳米球、硅纳米线/碳纳米管复合阵列。本论文主要研究内容如下:(1)利用MACE方法制备生长可控、表面平整的SiNWs阵列;并通过改变H2O2的浓度、...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 硅纳米线的物理性质
        1.2.1 硅纳米线的场发射特性
        1.2.2 硅纳米线的电子传输特性
        1.2.3 硅纳米线的热电效应
        1.2.4 硅纳米线的光学性能
    1.3 硅纳米线的制备方法
        1.3.1 激光烧蚀法
        1.3.2 化学气相沉积法
        1.3.3 反应离子刻蚀法
        1.3.4 金属辅助化学刻蚀法
    1.4 硅纳米线碳复合结构的制备方法
        1.4.1 一步合成法
        1.4.2 两步合成法
    1.5 硅纳米线减反特性研究现状
    1.6 本文主要研究内容
第二章 硅纳米线阵列的制备与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 刻蚀时间对硅纳米线形貌的影响
        2.2.2 反应温度对硅纳米线形貌的影响
        2.2.3 硝酸银浓度对硅纳米线形貌的影响
        2.2.4 H₂O₂度对硅纳米线形貌的影响
    2.3 本章小结
第三章 硅纳米线/碳纳米球、硅纳米线/碳纳米管复合阵列的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 硅纳米线/碳纳米球的制备及表征
        3.2.1 样品的制备
        3.2.2 样品的表征与结果分析
    3.3 硅纳米线/碳纳米管的制备及表征
        3.3.1 样品的制备
        3.3.2 样品的表征与结果分析
    3.4 本章小结
第四章 硅纳米线及其复合阵列的光学特性研究
    4.1 引言
    4.2 不同条件下对硅纳米线阵列光学特性的影响
        4.2.1 HF-H₂O₂混合溶液中H₂O₂浓度对光学反射率的影响
        4.2.2 刻蚀时间对硅纳米线阵列对光学反射率的影响
        4.2.3 硝酸银浓度对硅纳米线阵列对光学反射率的影响
        4.2.4 不同类型的硅纳米线复合阵列对光学反射率的影响
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士/硕士学位期间取得的科研成果



本文编号：3755874