晶体硅光陷阱结构制备及其抗反射性能研究

发布时间：2017-10-03 17:43

  本文关键词：晶体硅光陷阱结构制备及其抗反射性能研究

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【摘要】：表面光陷阱结构对太阳能电池是非常重要的,其作用是提高太阳能电池的光电转换效率。本文制备了单晶硅绒面结构、硅倒金字塔结构和宏孔硅阵列结构三种光陷阱结构,系统地研究了不同工艺条件对三种光陷阱结构的影响,分析了表面光陷阱结构与其抗反射性能的关系。单晶硅制绒实验中,研究了IPA(异丙醇)浓度,反应温度和腐蚀时间对绒面结构的影响。最后确定的最佳工艺参数为:NaOH的浓度为2wt%,IPA的浓度为12wt%,在80℃的恒温下,腐蚀50min。得到尺寸均匀,覆盖率高,形貌理想,具有较高抗反射性能的单晶硅绒面光陷阱结构。制备倒金字塔光陷阱结构过程中,研究了反应温度和腐蚀时间对倒金字塔结构的影响。对比不同倒金字塔光陷阱结构的抗反射性能发现:尺寸相同,排列方式不同的倒金字塔光陷阱结构的抗反射能力相同;对于面积相同的样品,倒金字塔光陷阱结构的图形面积占总样品面积的比例越大,抗反射性能越好。采用光电化学腐蚀的方法制备宏孔硅光陷阱结构,研究了腐蚀电压和表面活性剂对宏孔硅结构的影响。对比不同宏孔硅光陷阱结构的抗反射性能发现:对于孔深相同的宏孔硅光陷阱结构,表面上孔隙率越大,其抗反射性能越强。
【关键词】：太阳能电池 光陷阱结构 反射率 单晶硅绒面 倒金字塔 宏孔硅
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 太阳能电池概述8-13
• 1.1.1 太阳能电池发展状况8-11
• 1.1.2 太阳能电池原理11-13
• 1.2 表面光陷阱结构在太阳能电池中的应用13-14
• 1.2.1 表面光陷阱结构的起源13
• 1.2.2 表面光陷阱结构的优势13-14
• 1.3 本论文主要的研究内容14-16
• 第二章 单晶硅绒面光陷阱结构制备及其抗反射性能的研究16-28
• 2.1 单晶硅绒面陷光原理16-17
• 2.2 单晶硅绒面光陷阱结构的制备17-19
• 2.2.1 单晶硅制绒原理17
• 2.2.2 单晶硅制绒实验材料与设备17-18
• 2.2.3 制绒前硅片清洗18-19
• 2.2.4 单晶硅绒面腐蚀19
• 2.3 单晶硅绒面光陷阱结构实验数据分析19-27
• 2.3.1 异丙醇浓度对绒面制备的影响21-23
• 2.3.2 反应温度对绒面制备的影响23-25
• 2.3.3 腐蚀时间对绒面制备的影响25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 倒金字塔光陷阱结构制备及其抗反射性能的研究28-39
• 3.1 单晶硅倒金字塔光陷阱结构简介28-29
• 3.2 硅倒金字塔光陷阱结构制备29-36
• 3.2.1 制备硅倒金字塔结构所需材料和设备30
• 3.2.2 制备硅倒金字塔结构前硅片准备30-31
• 3.2.3 掩膜图形制备31-34
• 3.2.4 倒金字塔光陷阱结构腐蚀34-36
• 3.3 倒金字塔光陷阱结构抗反射性能的研究36-37
• 3.4 倒金字塔光陷阱结构工艺改进37
• 3.5 本章小结37-39
• 第四章 宏孔硅光陷阱结构制备及其抗反射性能研究39-51
• 4.1 宏孔硅孔光陷阱结构简介39-40
• 4.2 宏孔硅光陷阱结构制备40-44
• 4.2.1 制备宏孔硅光陷阱结构所需材料和设备41
• 4.2.2 制备宏孔硅光陷阱结构前硅片准备41
• 4.2.3 欧姆接触制备41-42
• 4.2.4 诱导坑制备42-43
• 4.2.5 光电化学腐蚀宏孔硅光陷阱结构43-44
• 4.3 电压对孔道形貌的影响44-45
• 4.4 腐蚀液中表面活性剂的影响45-46
• 4.5 宏孔硅光陷阱结构样品抗反射性能的研究46-49
• 4.6 不同光陷阱结构抗反射性能的对比49
• 4.7 本章小结49-51
• 结论51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-56
• 发表论文和科研情况说明56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 赵孟钢;;二氧化硅的氢氟酸缓冲腐蚀研究[J];科技信息;2013年13期

2 刘晶;;走出寒冬——2012年多晶硅光伏市场回顾及展望[J];中国有色金属;2013年04期

3 肖俊峰;汪雷;杨德仁;;表面损伤对单晶硅太阳电池制绒的影响[J];太阳能学报;2010年10期

4 王涓,孙岳明,黄庆安,周再发;单晶硅各向异性湿法腐蚀机理的研究进展[J];化工时刊;2004年06期

5 崔容强,秦蕙兰;绒面硅太阳电池的研究[J];太阳能学报;1980年02期

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本文编号：965860