硅基表面微纳结构的制备及光学特性研究

发布时间：2024-04-07 02:33

　　随着全球能源危机以及环境污染问题越来越严重,新型能源特别是太阳能越来越被研究者们所青睐,但太阳能的转换效率仍有待提高。因此,目前主要的研究方向是表面织构的制备以及其光学特性的表征,以期待可以提高太阳能转换效率。本文主要采用双槽电化学腐蚀法制备纳米多孔硅结构,通过对制备的样品进行扫描电镜、发光强度以及反射率、透光率的测试,探究了在电解液(乙醇与氢氟酸)配比不同、电解时间不同、电解液电流密度不同下对多孔硅结构的表面形貌以及光学特性的影响,从而优化多孔硅的制备工艺。再通过模板法将制备出来的纳米多孔结构复制到太阳能电池表面,使得能够在太阳能电池表面形成一层纳米多孔结构的薄膜。采用扫描电镜观察不同工艺条件下在硅片表面形成的结构形貌以及复制到太阳能电池薄膜表面上的结构形貌。采用紫外红外分光光度计以及荧光分光光度计检测硅片和薄膜表面结构的光学特性,从而优化出最佳的工艺制备条件,然后通过对样品进行光伏性能的检测进一步的验证结果,最后通过仿真模拟软件从理论上证明纳米多孔硅结构的光学特性以及本质。结果表明:不同的制备工艺会在硅片表面形成的不同的纳米多孔结构,且发光强度也随着电解液浓度的变化、电流密度的变化...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2理想的多孔硅结构以及多孔硅光陷阱示意图

的微观结构微观结构包括很多方面，比如：孔的深度、孔径的大形貌、孔隙体积与硅在自然状态下总体积的百分比等微观结构的有SEM、TEM、ECAFM、荧光分光光度，不同的制备工艺如：电解密度、电解时间、电解液形貌也将会不一样。大孔(macropores)一般通常是由大于50纳米，中....

图1.3单槽电化学腐蚀法示意图[59]

安徽工程大学硕士学位论文位置的支架刚好能够将整个电槽液分离成两个独立半槽，这两个独立的半槽完全的隔离，只能通过导线彼此的衔接。放置在中间位置的硅片也有要求，其抛光面对着阴极，未抛光面对着阳极。实验开始时接通电源，电流通过连接两端的导线从独立半槽的一端流向另外一端，对着阴极的抛光面....

图1.4双槽电化学腐蚀法示意图[fsi.szl

安徽工程大学硕士学位论文位置的支架刚好能够将整个电槽液分离成两个独立半槽，这两个独立的半槽完全的隔离，只能通过导线彼此的衔接。放置在中间位置的硅片也有要求，其抛光面对着阴极，未抛光面对着阳极。实验开始时接通电源，电流通过连接两端的导线从独立半槽的一端流向另外一端，对着阴极的抛光面....

图1.5光化学腐蚀法原理图

安徽工程大学硕士学位论文键逐渐将代替已经减弱的Si-Si键，生成的氧化物覆盖在硅片，硅就会发生电抛光现象，刻蚀速率约为1.5nm/min。进行光化学腐蚀法的时候，除了原有的酸溶液外，还可以添加碘分子[70]、硝酸[71]、三氯化铁等[72]作为氧化剂，加快反应速度，减少制....

本文编号：3947541