单晶硅太阳能电池制绒新技术研究

【摘要】：在单晶硅太阳能电池表面制作绒面结构,可以有效增加太阳能电池的陷光效应。利用单晶硅各向异性的腐蚀机理,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,从而达到提高电池的光电转换效率,降低生产成本的目的。本文中提出的次氯酸钠与1,4环己烷二甲醇(CHTH)的混合溶液制绒的主要优点在于：能形成覆盖均匀,颗粒尺寸较小的金字塔结构,而且制绒液的稳定性好。通过紫外-可见分光光度计在450-1000nm的波长范围内测量所得的反射率在12.5%左右,达到了光伏工业上的要求。另外该项制绒技术采用的是一步法制备绒面,比常规工艺减少三道工序。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。 本文第一章概述了国内外的光伏产业的发展现状,并详细阐述了晶体硅电池的发展状况。最后对本文的研究意义、主要工作做了说明。 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与CHTH混合溶液绒面制备新技术。首先简要介绍了实验过程,并将该项制绒技术的各种实验参数优化比较,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,从而得出最佳的结果。另外我们也详细地比较了次氯酸钠与CHTH混合溶液和次氯酸钠与乙醇的混合溶液两种制备绒面方法的优劣势。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,并且总结了新工艺的优势所在。 【关键词】：次氯酸钠CHTH金字塔结构 太阳能电池 反射率 光电转换效率 光伏
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• 第一章 绪论11-24
• 1.1 全球光伏产业的发展状况11-15
• 1.1.1 光伏产业的发展11-13
• 1.1.2 光伏市场的发展13-15
• 1.2 我国太阳能电池的发展历史和现状15-19
• 1.2.1 太阳能电池产量高速增长15-17
• 1.2.2 我国光伏产业存在的问题17
• 1.2.3 中国太阳能的末来发展17-19
• 1.3 晶体硅太阳能电池的研究现状19-22
• 1.4 本文研究的意义与主要工作22-24
• 1.4.1 本文研究的主要意义22-23
• 1.4.2 本文的主要工作23-24
• 第三章 晶体硅太阳能电池的绒面制备24-36
• 2.1 晶体硅太阳能电池绒面陷光效应的机理24-26
• 2.2 晶体硅太阳电池制绒的化学机理26-30
• 2.2.1 单晶硅绒面化学方法制备的机理26-27
• 2.2.2 多晶硅绒面化学方法制备的机理27-30
• 2.3 单晶硅太阳能电池绒面制备技术30-34
• 2.3.1 氢氧化钠(氢氧化钾)与异丙醇(乙醇)的混合溶液制绒30-31
• 2.3.2 磷酸钠溶液制绒31-32
• 2.3.3 醋酸钠与氢氧化钠的混合液制绒32-33
• 2.3.4 碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液制绒33-34
• 2.3.5 次氯酸钠与乙醇的混合溶液制绒34
• 2.4 常见的多晶硅太阳能电池的绒面制备方法34-36
• 第三章 单晶硅太阳电池制绒的新工艺研究36-54
• 3.1 关于1,4环己烷二甲醇(CHTH)36-37
• 3.2 NaClO和CHTH混合溶液制绒过程和结果分析37-41
• 3.2.1 绒面制备的过程37-39
• 3.2.2 单晶硅片制绒后的表面形貌及反射率39-40
• 3.2.3 次氯酸钠溶液绒面制备的原理分析40-41
• 3.3 制绒过程中实验参数对绒面形成的影响41-47
• 3.3.1 NaClO的浓度对制绒结果的影响42-44
• 3.3.2 温度对制绒结果的影响44-46
• 3.3.3 制绒时间对结果的影响46-47
• 3.4 加入CHTH的制绒液与加入乙醇的制绒液的结果比较47-52
• 3.4.1 含CHTH与乙醇的制绒液制绒后的硅片表面形貌比较47-48
• 3.4.2 CHTH与乙醇在制绒液作用持续时间上的分析48-50
• 3.4.3 分别含有CHTH与乙醇的制绒液所制备绒面的反射率比较50-51
• 3.4.4 分别含有CHTH与乙醇的制绒液表面张力的分析51-52
• 3.5 新工艺存在的问题探究52-54
• 结论54-55
• 参考文献55-59
• 作者简历59

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