柔性太阳电池减反膜的制备研究
发布时间：2021-02-07 08:56
本学位论文主要研究内容如下:（1）设计和制备了毫米级圆柱形透镜阵列环氧树脂聚合物（ERP）减反膜。用毫米尺度的平-凸柱面玻璃透镜阵列作模板,通过两步模板复制法制备了具有平-凸柱面透镜阵列结构的ERP减反膜。基于光学+电学的仿真和测试结果显示,由于透镜的聚焦作用,这种减反膜对太阳电池的效率提高与支持层（透镜与电池表面之间的薄膜）的厚度有关。合适的支持层厚度可以有效地提高晶硅太阳电池的效率。更重要的是,所设计制备的毫米尺度阵列结构减反膜比人们普遍研究的微/纳结构减反膜制备更简单,而且适宜工业低成本生产。（2）设计和制备了两种不同阵列结构复合的双重聚二甲基硅氧烷（PDMS）减反膜。使用模板复制法制备了亚毫米尺度平-凹型柱面PDMS薄膜,然后利用等离子体表面改性法在凹型柱面的表面形成纳米褶皱,得到了纳米光栅与亚毫米尺度凹型柱面阵列结构复合的双重PDMS减反膜。测试结果显示,这种双重减反膜可以将晶硅太阳电池的效率从17.5%提高到18.34%。使用光刻方法制备了纳米柱阵列结构,采用纳米压印方法将纳米阵列结构压印到毫米尺度的平-凸柱面透镜阵列的表面组成了复合的纳米-毫米阵列结构PDMS双重减反膜。...
【文章来源】：温州大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1 研究背景
2 太阳电池简介
2.1 太阳电池的发展
2.2 太阳电池的基本原理
2.2.1 太阳电池的结构和基本工作原理
2.2.2 太阳电池的输出特性和性能参数
3 太阳电池减反膜
3.1 单层平面薄膜减反膜原理
3.2 双层和多层减反膜
3.3 织构结构减反射
3.4 减反膜的应用
3.5 减反膜的制备技术
3.5.1 物理法
3.5.2 化学法
4 研究内容及论文结构
第二章 仿真软件和实验设备简介
1 仿真软件
1.1 光线追软件
1.2 FDTD Solutions软件
1.3 DEVICE软件
2 实验设备
2.1 MLL-C900系列直写光刻设备
2.2 Diener ATTO等离子清洗机
2.3 自制PDMS二维拉伸器
2.4 自制量角器
2.5 LAUDA Scientific LSA60光学接触角表面分析仪
2.6 原子力显微镜（AFM）
2.9 扫描电子显微镜（SEM）
2.10 PVIV太阳电池测试系统
第三章 毫米级聚合物圆柱透镜阵列聚光器的制备研究
1 毫米尺度环氧树脂聚光器的制备过程
2 毫米尺度环氧树脂减反膜的仿真设计
3 毫米尺度环氧树脂减反膜的结果与讨论
3.1 实验结果与讨论
3.2 仿真结果与讨论
4 小结
第四章 多尺度阵列结构的PDMS柔性减反膜的制备研究
1 凹形亚毫米圆柱阵列与纳米光栅复合结构减反膜
1.1 多尺度阵列结构减反膜的制备
1.2 结构、电学、光学和疏水性表征
1.3 结果和讨论
1.3.1 凹面半圆柱直径的选择
1.3.2 MSA表面形貌
1.3.3 太阳电池的反射率光谱
1.3.4 太阳电池的电学特征测试
1.3.5 MSA AR涂层的疏水性和耐久性
2 凸形毫米圆柱阵列与纳米乳头阵列复合结构减反膜
2.1 MCLAC的仿真设计
2.2 多尺度NNA-MCLAC AR结构的制备工艺
2.3 实验结果和讨论
3 小结
第五章 可折叠太阳电池封装结构的制备研究
1 实验过程
2 结果和讨论
3 小结
第六章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]A compact and high-power silicon-wafer solar strip-cells-array module integrated with an array concentrator[J]. 林洁,陈梦霞,柯永琦,任彩莹,徐泽升,张耀举,方朝龙. Chinese Physics B. 2018(01)
[2]磁控溅射镀铜钛织物及其电磁屏蔽性能[J]. 李强林,黄方千,任建华,蒋学军. 天津纺织科技. 2015(02)
[3]双面发电高效率N型Si太阳电池及组件的研制[J]. 宋登元,熊景峰. 太阳能学报. 2013(12)
硕士论文
[1]SiO2增透膜的制备及其表面性能研究[D]. 吴欣.东南大学 2015
[2]太阳能电池性能参数测试系统的试验研究[D]. 屠佳佳.中国计量学院 2013
本文编号：3021992
【文章来源】：温州大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1 研究背景
2 太阳电池简介
2.1 太阳电池的发展
2.2 太阳电池的基本原理
2.2.1 太阳电池的结构和基本工作原理
2.2.2 太阳电池的输出特性和性能参数
3 太阳电池减反膜
3.1 单层平面薄膜减反膜原理
3.2 双层和多层减反膜
3.3 织构结构减反射
3.4 减反膜的应用
3.5 减反膜的制备技术
3.5.1 物理法
3.5.2 化学法
4 研究内容及论文结构
第二章 仿真软件和实验设备简介
1 仿真软件
1.1 光线追软件
1.2 FDTD Solutions软件
1.3 DEVICE软件
2 实验设备
2.1 MLL-C900系列直写光刻设备
2.2 Diener ATTO等离子清洗机
2.3 自制PDMS二维拉伸器
2.4 自制量角器
2.5 LAUDA Scientific LSA60光学接触角表面分析仪
2.6 原子力显微镜（AFM）
2.9 扫描电子显微镜（SEM）
2.10 PVIV太阳电池测试系统
第三章 毫米级聚合物圆柱透镜阵列聚光器的制备研究
1 毫米尺度环氧树脂聚光器的制备过程
2 毫米尺度环氧树脂减反膜的仿真设计
3 毫米尺度环氧树脂减反膜的结果与讨论
3.1 实验结果与讨论
3.2 仿真结果与讨论
4 小结
第四章 多尺度阵列结构的PDMS柔性减反膜的制备研究
1 凹形亚毫米圆柱阵列与纳米光栅复合结构减反膜
1.1 多尺度阵列结构减反膜的制备
1.2 结构、电学、光学和疏水性表征
1.3 结果和讨论
1.3.1 凹面半圆柱直径的选择
1.3.2 MSA表面形貌
1.3.3 太阳电池的反射率光谱
1.3.4 太阳电池的电学特征测试
1.3.5 MSA AR涂层的疏水性和耐久性
2 凸形毫米圆柱阵列与纳米乳头阵列复合结构减反膜
2.1 MCLAC的仿真设计
2.2 多尺度NNA-MCLAC AR结构的制备工艺
2.3 实验结果和讨论
3 小结
第五章 可折叠太阳电池封装结构的制备研究
1 实验过程
2 结果和讨论
3 小结
第六章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]A compact and high-power silicon-wafer solar strip-cells-array module integrated with an array concentrator[J]. 林洁,陈梦霞,柯永琦,任彩莹,徐泽升,张耀举,方朝龙. Chinese Physics B. 2018(01)
[2]磁控溅射镀铜钛织物及其电磁屏蔽性能[J]. 李强林,黄方千,任建华,蒋学军. 天津纺织科技. 2015(02)
[3]双面发电高效率N型Si太阳电池及组件的研制[J]. 宋登元,熊景峰. 太阳能学报. 2013(12)
硕士论文
[1]SiO2增透膜的制备及其表面性能研究[D]. 吴欣.东南大学 2015
[2]太阳能电池性能参数测试系统的试验研究[D]. 屠佳佳.中国计量学院 2013
本文编号：3021992
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