1、单晶硅太阳能电池表面制绒新方法研究光学专业毕业论文pdf单晶硅太阳能电池表面制绒新方法研究-光学专业毕业论文.pdfA u th o r 5 s ig n a tu r e :S u P e r v is o r 5 s ig n a tu r e :E x te rn a l R e v ie w e rs :E x a m in in g C o m m itte e C h a i印 e rso n :E x a m in in g C o m m itte e M e m b e rs :D a te o f o ra l d e fe n c e :致 谢本 文 中的 主 要 工 作
2、 是 在 导 师唐 九 耀 老 师 的悉 心 指 导 下 完成 的 。从 论 文 选题 直 到论 文定 稿 从 始 至终 都 得 到 了导 师 的精 心 指 导 ，全 文凝 聚 了导 师 的心血 。两年 的 时 间很 快 就 要 过 去 了，我 首 先 要 感谢 我 的 导 师唐 九耀老 师在 近 两年 来 对 我 学 习上 、生 活 上无微 不 至 的帮 助 。 唐 老 师渊 博 的学 识 、敏 锐 的科 学 洞察 力 、严 谨务 实 的作 风 、不 畏艰难 孜 孜 以求 的探 索精 神 、 谦 逊 和 蔼 淡 薄名 利 的 处 世 态度 永 远是 我 学 习的楷 模 ，必 将使 我 受 益
3、终 身 。感 谢 国家 光 学仪 器 工程 技 术研 究 中心 为 本 论 文 的完 成 提供 了必 要 的条件 ; 感 谢 浙 江 大 学分 析 测 试 中心 的袁 明永 老 师在 扫描 电镜 上 的帮 助 和 悉 心 指 导 ; 感 谢 光 学所 的任 课 老 师 ， 让 我又 学 到 了更 多 的知 识 。感 谢 刘 彬 师姐 让 我 很 快 地 熟悉 并 掌握 了实验 室仪 器 的使 用 ; 感 谢 蒋 晓 燕 同 学 和 古 贺 生 师弟 在 实 验 工 作 上 的 帮 助 和 大力 支 持 ，使 实验 进 度 大 大 提 前;感 谢 我 的 室友 朱 琦 、 万 正 芬 、 李 学
4、砚 、周 翔 、原 子健 为 我提 供 了一个 温 馨 的 生 活环 境 ; 感 谢香 港 中文 大 学 的孙 冠 卿 同 学 、 硅 材 料 国 家 重 点 实验 室 的 肖俊 峰 师兄 对 我在 实验 仪 器 操 作 和分 析 上 的 帮 助 ; 感 谢所 有 帮 助 过 我和 关 系 我 的老 师和 同学 。最 后 ，我 由衷 地 感 谢 我 的家 人 ，是 你们 的关 爱让 我 在 挫 折 中鼓 起 勇 气 继 续 前 进 ，你 们 永 远是 我成长 和 前进 的 坚 强后 盾 。在 此 ，并再 次 感谢 我 的导 师在 我这 两年 的学 习和 生 活 中 的 帮 助 。孙 林 锋2
5、01 0 年 5 月 于 求 是 园摘 要单 晶硅 太 阳 能 电池 的表 面 制 绒 技 术 是 现 代 太 阳 能 电池 制作 工 艺 中的 重 要 一 步 。通 过 化 学腐 蚀 的方 法在 太 阳 能 电池表 面制作 金 字塔 状 的绒 面结构 ，可 以大大 降低 太 阳 能 电池表 面 的反 射 率 ，提 高 光 生载流 子 密度 ，从 而达 到提 高 电池 能量 转化效 率 ，降低 生产 成 本 的 目的 。 本 文 中首 次 提 出的次 氯 酸钠 溶 液 制 绒 的 主 要 特 点在 于 ，通 过 制 绒 过程 中 的 自氧 化 作 用 ，在 硅 片表 面形 成 了二氧化硅 ，使
6、 得表 面金 字塔 的尺 寸 能够 控 制在 1一2 林m 之 间。通 过 紫 外- 可见 分 光 光度 计 测 量所 得 的反 射率 要 比用 常规方 法所 得 的硅 片表 面反 射率低 。另 外该 项 制 绒 技 术 的生成 物 对环境 无 污染 ，并 且 由于次氯 酸钠 的存 在 ，可 以 比常规 工 艺减 少 两道 工序 。 因此 ，发 展 该 项 制绒 技 术 ，对 降低 生产 成本 ，提 高 电池 效 率有 重 要 意义 。本 文 第 一 章概 述 了开发 太 阳 能资 源 的 重要 性 及 国 内外 的研 究 现 状 ，并 总 结 了几 种 常见的高 效 太 阳 能 电池 。最后
7、 对本 文 的研 究 意义 、创 新 点和 主要任 务 做 了说 明。本 文 在 第 二 章 中分 别 阐 述 了单 晶硅 太 阳 能 电池 和 多 晶硅 太 阳 能 电池 的 制 绒 原 理 和 制绒 方 法 。第 三 章 详 细 介 绍 了次 氯 酸 钠 溶 液绒 面 制 备 的新 技 术 。首先 简 要 介 绍 了整 个 实验 的制备 过 程 ，并 将 该 项 制 绒 技 术 的 实 验 结果 和传 统 的 实 验 结 果 做 了 比较 ，提 出 了该 制 绒 技 术 的 几 种潜 在 的优 势 。另 外 我们 也 从 制绒 的化 学反 应 原理 和 金 字塔 的成 核机 制 对该 项
8、制绒 技 术做 了详 细 的说 明 。 在 这 一 章 中 ，我们 还 详 细 分 析 了几 个 重 要 的实验 参 数 对 制绒 技 术 的影 响 ， 即溶 液 浓度 、制 绒 时 间 、制 绒 温度 、硅 材 料 等 对绒 面 制 作 的影响 。最 后 我们 针 对 现 在 实验 室 的研 究状 况提 出 了存 在 的 问题 及 相 应 的解 决 方 法 。关健 词 : 次氯 酸 钠 绒 面 太 阳 能 电池 光 电转换 效 率 光伏 发 电A b s tr 8 C tS u rf ae e te x tu r iz a tio n f o r sin g le e ry sta llin
9、 e silie o n so la r e e lls 15 a n im P o r ta n t ste P in th e fab rie atio n P ro e e ss o f so la r e e lls . B y e h e m ie a l e te h in g te ehn iq u e P y ram id a l m ie ro stru e tu re s o n th e su rfae e o f so la r e e lls e an b e a e h ie v e d . T h e P y ra m id a l stru e tU re e
10、a n re d u e e th e su rfae e re f le e ta n e e a n d in e re a se t he d e n sity o f P h o to 一g e n e ra te d e a r rie rs. T h e re b y w e e a n re a e h th e g o a l o f in e re a sin g th e so la r e e ll5 e o n v e rsio n e ffi e ie n e y an d re d u e in g th e P ro d u e tio n e o st. In
11、th is P a p e r w e f irst in v e stig a te a n e w te x tu r in g te eh n iq u e 侧 t h so d iu m h y P o eh lo r ite s o lu tio n ，B y th e a u to 一o x id a tio n a e tio n o f th e n e w so lu tio n ，w e e a n g et a la y e r o f silie a o n th e s ilie o n su rf ae e w h ieh ean red u ee th e siz
12、e o f P y ram id s (ab o u t l一2 林m ). W ith a U V- 4 10 0 sP eetro m eterm e a su re m e n t，th e su rfae e re fle e ta n e e o f silie o n te x tu re d w ith th e n e w te e hLn iq u e 15 lo w e r th a nth at o f o th e r te e h n iq u e s . T h e e h e m ie a l re a etio n P ro d u e ts w ith th
13、is n e w m e th o d are e n v iro nnl en tf rie n d ly . A lso w ith th is m e th o d ，tw o ste P P ro e e s se s e a n b e e a n e e le d in th e te x tu rin g d u e to th e sP e e if ie ity o f e h e m ie a l re a g e n ts . T h e re f o re ，th is n e w te x tu r iz atio n te e h n iq u e 15 P ro
14、m is in g to re d u e e th e P ro d u c tio n e o st a n d im P ro v e th e so la r c e lls e f fi e ie n c y .In th e f irst s e e tio n ，w e su m m a riz e th e im P o rta n e e o f d e v e lo P in g so la r e n e rg y re so u re e s a n dth e e u rre n t re se a rc h statu s . M o re o v e r.w e
15、su m u P se v e ra l h ig h P e rfo rm a n e e so la r e e lls in e u rre n t.F in ally w e illu strate th e sign ifiean ee，inn o v ation and m ajo r task s of th is researeh .11: th e se e o n d P a r t， te x tu riz a tio n te e h n iq u e s f or m o n o e r y sta llin e silie o n so la r e e lls a
16、 n d m u ltie r y sta llin e silie o n so la r e e lls a re e x P la in e d ，re sP e e tiv e ly .F in a lly ，w e in v e stig a te th e n e w te x tu rin g te e h n iq u e in d eta il，in e lu d in g th e f ab rie a tio n o f th isn e w m e th o d ，th e e o m P a riso n o f th is n e w te e h n iq u e
17、 a n d th e e o n v e n tio n a l te e h n iq u e . S o m e P o te n tia l a d v a n ta g e s o f th is n e w te e h n iq u e a re a lso e o n c lu d e d . M o re o v e f ，w e d ise u ss th e e h e m ic a l re a e tio n P rin e iP le s，th e form a tio n m e e h a n ism o f P y ra m id a l n u e le i
18、 a n d th e in flu e n e e o f se v e ra l e x P e rim e n ta l P a ra m e te rs，su e h a s th e c o n e e n tra tio n o f so lu tio n s，te x tu rin g tim e a n d re a e tio n te m P e ra tu re ，th e q u a lity o f silie o n w a f ers . A t la st，w e P ro P o s e th e e x istin g P ro b le m a n dit
19、s e o rre sP o n d in g so lu tio n s.K ey w o r d s : S o d iu m h y P o e h lo rite ; S u rf ae e te x tu riz a tio n : S o la r e e lls : P h o to e le e trie e o n v e rs io n e f fi e ie n e y : P h o to v o lta ie111浙 江 人 学 硕 士 学 位 论 文 目录致 谢 .，.1摘 要 .HA b s tra c t. ，. ，111第 一 章 绪 论 .，.11.1 开
20、发 太 阳 能资 源 的 重 要 性 .，l1.2 太 阳 能 电池 的发 展 历 史 和 现 状 .51.2 .1 国 际太 阳能 电池 发展 的历 史 和 现状 .51.2 .2 我 国太 阳能 电池 的发 展 历 史和 现状 .，.，.，.61.3 单 晶硅 太 阳 能 电池 的研 究 现 状 .81.4 几 种 常 见 的 高 效 太 阳 能 电池 .，91.4 .1 s un 一Po w er 电池 (A 一30 0 太 阳 电池 ): .91.4 2 川 T 太 阳 能 电池 .，.101.4 .3 选 择性 太 阳 能 电池 (SE 电池 ) .，.111.4 .4 激 光 刻槽
21、 掩 埋 电极 太 阳 能 电池 (LG B C 电池) .121.5 本 文 研 究 的 意 义 和创 新 点.，一 131.5 .1 本 文研 究 的 意 义 .131.5 .2 本 研 究论 文 的创 新 之 处 .13第 二 章 晶体 硅 太 阳 能 电池 制 绒 的原 理 .，. ，.，. 巧2 .1 太 阳 能 电 池 的 光 谱 响 应 曲 线. .巧2 .2 单 晶硅 太 阳 能 电池 的绒 面 制 作 .162 .2 .1 单 晶硅 太 阳 能 电池 的 制 绒 机 理 .162 .2 .2 单 晶硅 太 阳 能 电池 制 绒 过 程 的 微 电池 理论 解 释 .182 .
22、2 .3 绒 面 结构 在 单 晶硅 太 阳 能 电池 中 的作 用 . .192 .2 .4 几 种 常 见 的 单 晶硅 绒 面 的 制 作 方 法 .202 .3 多 晶硅 绒 面 .，.212 .3 .1 多 晶硅 绒 面形 成 的机 理 .，.，.212 .3 .2 多 晶硅 绒 面形 成 的 电化 学 腐 蚀 机 理 .，.232 .3 .3 常 见 多 晶硅 太 阳 能 电池 制 绒 方 法 .24第 三 章 单 晶硅 太 阳 能 电池 制 绒 及 结 果 分 析 .，.，.，.263 ，1 绒 面 制 备 的 实验 过 程 与 结 果 .，.263 .1.1 绒 面 制 备 的 过
