石墨烯量子点/黑硅异质结太阳能电池的性能研究
发布时间：2021-02-10 23:00
现如今太阳能电池种类是非常多的,但晶硅太阳能电池依旧占据着主要市场,由于此类晶硅太阳能电池光的利用率较低、成本较高使得其广泛运用受到阻碍。利用金属辅助化学法刻蚀制备黑硅降低硅表面对入射光的反射率,提高光的利用率;利用石墨烯量子点独特的尺寸效应和量子限域效应带来的上转换发光能力、高效的光生载流子产生和收集能力,可以制备出以黑硅为基的石墨烯量子点/黑硅异质结太阳能电池,该器件利用石墨烯量子点作为P结替代了原始晶硅太阳能电池的部分硅材料,以致于其结构简单、成本降低。通过水热法可制备的量子产率为0.34的石墨烯量子点,该量子点的尺寸较小,晶格间距为0.24 nm,厚度主要集中在1.9 nm。该石墨烯量子点表面含有很多官能团,所以它易溶于水并且具有独特的荧光性能,其荧光具有激发依赖性,在320 nm紫外灯照射下发青绿色荧光,具有上转换发光独特性质。在N型单晶硅片上制备双层微纳米结构从而制备出能够达到双层减反射效果的黑硅。通过探讨碱性溶液成分、AgNO3浓度、沉积时间、HF+H2O2酸性腐蚀体系中H2O
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 石墨烯量子点（GQDS）概述
1.2.1 石墨烯量子点的性质
1.2.2 石墨烯量子点的制备
1.2.3 石墨烯量子点在太阳能电池中的应用
1.3 太阳能电池概述
1.3.1 黑硅及黑硅太阳能电池简介
1.3.2 硅异质结太阳能电池简介
1.3.3 总结
1.4 本文的主要研究内容
第2章 实验方法与表征方法
2.1 实验试剂及实验设备
2.2 实验方法
2.2.1 石墨烯量子点的制备
2.2.2 黑硅的制备
2.2.3 光伏器件的制备
2.3 实验所用的表征方法
2.3.1 表征设备
2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）
2.3.3 紫外-可见分光光度计（U-V）
2.3.4 拉曼光谱（Raman）
2.3.5 荧光光谱仪（PL）
2.3.6 透射电镜（TEM）
2.3.7 原子力显微镜（AFM）
2.3.8 傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）
2.3.9 X射线光电子能谱仪（XPS）
2.3.10 紫外光电子能谱仪（UPS）
2.3.11 太阳光谱测试系统（EQE）
2.3.12 太阳能模拟器（I-V）
第3章 石墨烯量子点的结构与光学性能表征
3.1 引言
3.2 结果与分析
3.2.1 石墨烯量子点（GQDs）的结构表征分析
3.2.2 石墨烯量子点（GQDs）的光学表征分析
3.3 本章小结
第4章 黑硅的制备和表征分析
4.1 引言
4.2 制备工艺
4.3 结果与分析
4.3.1 碱性溶液成分对黑硅性能的影响
3 浓度对黑硅性能的影响"> 4.3.2 AgNO3 浓度对黑硅性能的影响
4.3.3 沉积时间对黑硅性能的影响
4.3.4 酸性溶液成分对黑硅性能的影响
4.3.5 刻蚀时间对黑硅性能的影响
4.4 本章小结
第5章 石墨烯量子点/黑硅异质结太阳能电池
5.1 引言
5.2 光伏器件的制备
5.2.1 黑硅的制备
5.2.2 黑硅表面的修饰
5.2.3 石墨烯量子点/黑硅异质结太阳能电池的制备
5.3 结果与分析
5.3.1 不同表面修饰对器件性能的影响
5.3.2 结构不同的电池性能研究
5.3.3 不同尺寸分布对器件性能影响
5.3.4 石墨烯量子点含量对器件性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效多晶黑硅电池的产线技术[J]. 韩长安,邹帅,李建江,曹芳,王栩生,章灵军,苏晓东. 太阳能学报. 2013(12)
[2]石墨烯量子点的制备[J]. 王娇娇,冯苗,詹红兵. 化学进展. 2013(01)
硕士论文
[1]石墨烯量子点的可控制备及其光伏器件应用的研究[D]. 高鹏.苏州大学 2014
[2]红外光谱数据库系统研究[D]. 王静.华东师范大学 2008
本文编号：3028115
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 石墨烯量子点（GQDS）概述
1.2.1 石墨烯量子点的性质
1.2.2 石墨烯量子点的制备
1.2.3 石墨烯量子点在太阳能电池中的应用
1.3 太阳能电池概述
1.3.1 黑硅及黑硅太阳能电池简介
1.3.2 硅异质结太阳能电池简介
1.3.3 总结
1.4 本文的主要研究内容
第2章 实验方法与表征方法
2.1 实验试剂及实验设备
2.2 实验方法
2.2.1 石墨烯量子点的制备
2.2.2 黑硅的制备
2.2.3 光伏器件的制备
2.3 实验所用的表征方法
2.3.1 表征设备
2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）
2.3.3 紫外-可见分光光度计（U-V）
2.3.4 拉曼光谱（Raman）
2.3.5 荧光光谱仪（PL）
2.3.6 透射电镜（TEM）
2.3.7 原子力显微镜（AFM）
2.3.8 傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）
2.3.9 X射线光电子能谱仪（XPS）
2.3.10 紫外光电子能谱仪（UPS）
2.3.11 太阳光谱测试系统（EQE）
2.3.12 太阳能模拟器（I-V）
第3章 石墨烯量子点的结构与光学性能表征
3.1 引言
3.2 结果与分析
3.2.1 石墨烯量子点（GQDs）的结构表征分析
3.2.2 石墨烯量子点（GQDs）的光学表征分析
3.3 本章小结
第4章 黑硅的制备和表征分析
4.1 引言
4.2 制备工艺
4.3 结果与分析
4.3.1 碱性溶液成分对黑硅性能的影响
3 浓度对黑硅性能的影响"> 4.3.2 AgNO3 浓度对黑硅性能的影响
4.3.3 沉积时间对黑硅性能的影响
4.3.4 酸性溶液成分对黑硅性能的影响
4.3.5 刻蚀时间对黑硅性能的影响
4.4 本章小结
第5章 石墨烯量子点/黑硅异质结太阳能电池
5.1 引言
5.2 光伏器件的制备
5.2.1 黑硅的制备
5.2.2 黑硅表面的修饰
5.2.3 石墨烯量子点/黑硅异质结太阳能电池的制备
5.3 结果与分析
5.3.1 不同表面修饰对器件性能的影响
5.3.2 结构不同的电池性能研究
5.3.3 不同尺寸分布对器件性能影响
5.3.4 石墨烯量子点含量对器件性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效多晶黑硅电池的产线技术[J]. 韩长安,邹帅,李建江,曹芳,王栩生,章灵军,苏晓东. 太阳能学报. 2013(12)
[2]石墨烯量子点的制备[J]. 王娇娇,冯苗,詹红兵. 化学进展. 2013(01)
硕士论文
[1]石墨烯量子点的可控制备及其光伏器件应用的研究[D]. 高鹏.苏州大学 2014
[2]红外光谱数据库系统研究[D]. 王静.华东师范大学 2008
本文编号：3028115
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3028115.html
教材专著
