飞秒激光刻蚀增强非晶硅薄膜太阳电池性能的研究

发布时间：2018-03-04 00:34

  本文选题：飞秒激光　切入点：非晶硅(a-Si)太阳电池　出处：《半导体技术》2017年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：通过恒速移动线偏振飞秒激光焦点对非晶硅(a-Si)pin型薄膜太阳电池n型硅膜表面进行绒化刻蚀处理,形成不同周期间隔"凹槽"状结构。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对刻蚀后薄膜表面形貌进行了表征,证实了刻蚀区域表面能够诱导晶态多孔微结构形成。比较了飞秒激光刻蚀前后a-Si太阳电池的光电转换效率(η)、开路电压、短路电流密度和填充因子。结果表明,当飞秒激光脉冲能量为0.75 J/cm~2、刻蚀周期间隔为15μm时,太阳电池光电转换效率达到14.9%,是未经过激光刻蚀处理电池光电转换效率的1.87倍。同时,反射吸收谱表明,电池表面多孔"光俘获"微结构的形成对其光电转换效率的提高起到了关键作用。
[Abstract]:The surface of n-type silicon film of amorphous silicon thin film solar cell was etched by femtosecond laser focus with constant speed moving linearly polarized. The surface morphology of the etched films was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometer (XRD). It is proved that the surface of the etched area can induce the formation of crystalline porous microstructures. The optoelectronic conversion efficiency (畏), open-circuit voltage, short-circuit current density and filling factor of a-Si solar cells before and after femtosecond laser etching are compared. When the femtosecond laser pulse energy is 0.75 J / cm ~ (-2) and the etching cycle interval is 15 渭 m, the photovoltaic conversion efficiency of the solar cell reaches 14.9, which is 1.87 times the photovoltaic conversion efficiency of the solar cell without laser etching. The formation of porous "photocapture" microstructures on the surface of the battery plays a key role in improving its photoelectric conversion efficiency.
【作者单位】： 渤海大学新能源学院;
【基金】：国家自然科学基金面上项目(61474009) 辽宁省教育厅科学研究项目(LZ2016002)
【分类号】：TM914.42;TN249

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：1563403