單晶黑硅太陽(yáng)能電池性能研究與硅表面制備銀柵線(xiàn)

【摘要】：在過(guò)去的半個(gè)多世紀(jì)里,世界光伏產(chǎn)業(yè)取得了快速的發(fā)展,太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率取得了很大提高,生產(chǎn)成本也大幅降低。作為化石能源的替代資源,光伏產(chǎn)業(yè)需要繼續(xù)加大開(kāi)發(fā)力度,但是單純依靠傳統(tǒng)工藝技術(shù)的改進(jìn)很難突破目前發(fā)展遇到的瓶頸。近年來(lái),隨著對(duì)納米光電子技術(shù)的深入研究,科技工作者們嘗試采用各種納米結(jié)構(gòu)和材料來(lái)設(shè)計(jì)新型太陽(yáng)能電池,從而達(dá)到高效率、低成本、高穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命的目的。 本文以金字塔／納米線(xiàn)雙結(jié)構(gòu)表面的單晶硅片為襯底,根據(jù)太陽(yáng)能電池的成產(chǎn)工藝制備單晶黑硅太陽(yáng)能電池。雖然具有很好的減反射能力,但黑硅太陽(yáng)能電池的平均光電轉(zhuǎn)換效率卻遠(yuǎn)不如普通單晶硅太陽(yáng)能電池。通過(guò)量子效率的測(cè)量,軟件的模擬和瞬態(tài)表面光伏的測(cè)定,來(lái)探究黑硅太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率不理想的原因。 另外本文還改進(jìn)了可用于埋柵電池柵線(xiàn)制備的沉積銀薄膜技術(shù)。首先,在硅片表面旋涂保護(hù)涂層,使用激光在硅片表面刻出凹槽；然后,利用金屬納米粒子輔助刻蝕技術(shù),在硅片表面沉積一層銀納米粒子,再將硅片表面的保護(hù)涂層洗去；隨后在含有硝酸銀、硝酸鉀和檸檬酸鉀的溶液中,以陰極電流沉積銀薄膜。通過(guò)與未加入檸檬酸鉀的樣品對(duì)比,使用掃描電子顯微鏡,觀察了表面形貌,分析了薄膜生長(zhǎng)的原理；利用利用X射線(xiàn)衍射譜線(xiàn),計(jì)算了晶粒的尺寸。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能電池 反射率 表面光伏 電化學(xué)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 太陽(yáng)能電池的發(fā)展8-9
• 1.2 太陽(yáng)能電池的種類(lèi)9-12
• 1.2.1 按基體材料分類(lèi)9-11
• 1.2.2 按電池結(jié)構(gòu)分類(lèi)11
• 1.2.3 按用途分類(lèi)11
• 1.2.4 黑硅太陽(yáng)能電池11-12
• 1.3 太陽(yáng)能電池工作原理12-13
• 1.4 電鍍銀技術(shù)13-15
• 1.4.1 電沉積原理13-14
• 1.4.2 氰化物鍍銀技術(shù)14-15
• 1.4.3 無(wú)氰鍍銀技術(shù)15
• 1.5 本文研究的內(nèi)容與意義15-16
• 本章小結(jié)16-17
• 2 太陽(yáng)能電池的制備設(shè)備與表征設(shè)備17-24
• 2.1 太陽(yáng)能電池的制備設(shè)備17-20
• 2.1.1 擴(kuò)散爐17-18
• 2.1.2 等離子體刻蝕機(jī)18-19
• 2.1.3 等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)19
• 2.1.4 燒結(jié)爐19-20
• 2.2 太陽(yáng)能電池的表征設(shè)備20-23
• 2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)20-21
• 2.2.2 積分球式分光光度計(jì)21-22
• 2.2.3 電化學(xué)工作站22
• 2.2.4 X射線(xiàn)衍射儀22-23
• 本章小結(jié)23-24
• 3 金子塔/納米線(xiàn)雙結(jié)構(gòu)表面的制備與測(cè)試24-29
• 3.1 金子塔/納米線(xiàn)雙結(jié)構(gòu)表面的制備24-26
• 3.1.1 金字塔結(jié)構(gòu)的制備24
• 3.1.2 硅納米線(xiàn)的生長(zhǎng)24-26
• 3.2 測(cè)試與分析26-28
• 本章小結(jié)28-29
• 4 金子塔/納米線(xiàn)雙結(jié)構(gòu)表面單晶硅太陽(yáng)能電池的特性29-36
• 4.1 單晶太陽(yáng)能電池的制備29
• 4.2 電池參數(shù)測(cè)定29-30
• 4.3 內(nèi)量子效率測(cè)量與軟件模擬結(jié)果分析30-32
• 4.4 瞬態(tài)表面光伏測(cè)量與分析32-35
• 本章小結(jié)35-36
• 5 硅片表面銀柵線(xiàn)的制備36-40
• 5.1 激光刻槽埋柵太陽(yáng)能電池36-37
• 5.2 實(shí)驗(yàn)制備銀柵線(xiàn)37-39
• 5.2.1 制備鹽橋37-38
• 5.2.2 沉積步驟38-39
• 本章小結(jié)39-40
• 6 沉積銀的測(cè)試與分析40-47
• 6.1 SEM測(cè)試與分析40-44
• 6.2 XRD測(cè)試與分析44-46
• 本章小結(jié)46-47
• 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-50
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況50-51
• 致謝51-52

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