單晶硅太陽能電池表面制絨新方法研究

【摘要】：單晶硅太陽能電池的表面制絨技術(shù)是現(xiàn)代太陽能電池制作工藝中的重要一步。通過化學(xué)腐蝕的方法在太陽能電池表面制作金字塔狀的絨面結(jié)構(gòu),可以大大降低太陽能電池表面的反射率,提高光生載流子密度,從而達(dá)到提高電池能量轉(zhuǎn)化效率,降低生產(chǎn)成本的目的。本文中首次提出的次氯酸鈉溶液制絨的主要特點(diǎn)在于,通過制絨過程中的自氧化作用,在硅片表面形成了二氧化硅,使得表面金字塔的尺寸能夠控制在1-2μm之間。通過紫外-可見分光光度計測量所得的反射率要比用常規(guī)方法所得的硅片表面反射率低。另外該項(xiàng)制絨技術(shù)的生成物對環(huán)境無污染,并且由于次氯酸鈉的存在,可以比常規(guī)工藝減少兩道工序。因此,發(fā)展該項(xiàng)制絨技術(shù),對降低生產(chǎn)成本,提高電池效率有重要意義。 本文第一章概述了開發(fā)太陽能資源的重要性及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,并總結(jié)了幾種常見的高效太陽能電池。最后對本文的研究意義、創(chuàng)新點(diǎn)和主要任務(wù)做了說明。 本文在第二章中分別闡述了單晶硅太陽能電池和多晶硅太陽能電池的制絨原理和制絨方法。 第三章詳細(xì)介紹了次氯酸鈉溶液絨面制備的新技術(shù)。首先簡要介紹了整個實(shí)驗(yàn)的制備過程,并將該項(xiàng)制絨技術(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了比較,提出了該制絨技術(shù)的幾種潛在的優(yōu)勢。另外我們也從制絨的化學(xué)反應(yīng)原理和金字塔的成核機(jī)制對該項(xiàng)制絨技術(shù)做了詳細(xì)的說明。在這一章中,我們還詳細(xì)分析了幾個重要的實(shí)驗(yàn)參數(shù)對制絨技術(shù)的影響,即溶液濃度、制絨時間、制絨溫度、硅材料等對絨面制作的影響。最后我們針對現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室的研究狀況提出了存在的問題及相應(yīng)的解決方法。 【關(guān)鍵詞】：次氯酸鈉 絨面 太陽能電池 光電轉(zhuǎn)換效率 光伏發(fā)電
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 開發(fā)太陽能資源的重要性10-14
• 1.2 太陽能電池的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 國際太陽能電池發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 我國太陽能電池的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀15-17
• 1.3 單晶硅太陽能電池的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 幾種常見的高效太陽能電池18-22
• 1.4.1 Sun-power電池(A-300太陽電池)18-19
• 1.4.2 HIT太陽能電池19-20
• 1.4.3 選擇性太陽能電池(SE電池)20-21
• 1.4.4 激光刻槽掩埋電極太陽能電池(LGBC電池)21-22
• 1.5 本文研究的意義和創(chuàng)新點(diǎn)22-24
• 1.5.1 本文研究的意義22
• 1.5.2 本研究論文的創(chuàng)新之處22-24
• 第二章 晶體硅太陽能電池制絨的原理24-35
• 2.1 太陽能電池的光譜響應(yīng)曲線24-25
• 2.2 單晶硅太陽能電池的絨面制作25-30
• 2.2.1 單晶硅太陽能電池的制絨機(jī)理25-27
• 2.2.2 單晶硅太陽能電池制絨過程的微電池理論解釋27-28
• 2.2.3 絨面結(jié)構(gòu)在單晶硅太陽能電池中的作用28-29
• 2.2.4 幾種常見的單晶硅絨面的制作方法29-30
• 2.3 多晶硅絨面30-35
• 2.3.1 多晶硅絨面形成的機(jī)理30-32
• 2.3.2 多晶硅絨面形成的電化學(xué)腐蝕機(jī)理32-33
• 2.3.3 常見多晶硅太陽能電池制絨方法33-35
• 第三章 單晶硅太陽能電池制絨及結(jié)果分析35-54
• 3.1 絨面制備的實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果35-40
• 3.1.1 絨面制備的過程35-36
• 3.1.2 制絨后的硅片表面形貌和反射率36-37
• 3.1.3 與常規(guī)制絨方法的比較37-40
• 3.2 絨面制備的原理40-44
• 3.2.1 化學(xué)反應(yīng)的原理40-42
• 3.2.2 二氧化硅的氧化作用42-44
• 3.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)對絨面形成的影響44-49
• 3.3.1 溶液濃度對金字塔成核的影響44-45
• 3.3.2 反應(yīng)時間對制絨的影響45-47
• 3.3.3 溫度對制絨的影響47-48
• 3.3.4 硅片對絨面制作的影響48-49
• 3.4 新的制絨技術(shù)潛在的優(yōu)點(diǎn)49-52
• 3.4.1 新的制絨技術(shù)在金字塔成核中的優(yōu)勢49-50
• 3.4.2 新的制絨技術(shù)在金字塔生長中的優(yōu)勢50-51
• 3.4.3 硅氯鍵的作用51-52
• 3.4.4 其它優(yōu)勢52
• 3.5 絨面制作過程中的常見問題52-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 附錄60-62
• 附錄160-61
• 附錄261-62
• 碩士期間發(fā)表論文和申請專利62

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