銀催化腐蝕制備單晶黑硅太陽能電池及性能研究.pdf

1、光伏發(fā)電是在可見時(shí)代內(nèi)最具實(shí)用價(jià)值的新型能源，而晶硅太陽能電池在近幾十年內(nèi)仍將占據(jù)光伏發(fā)電的主要市場。目前，限制光伏發(fā)電應(yīng)用的主要因素為電池轉(zhuǎn)化效率較低，而提升光的吸收利用是有效提升電池效率的方法之一。相對(duì)于傳統(tǒng)晶硅電池，黑硅電池能夠有效降低電池表面反射率，被業(yè)界期待成為實(shí)現(xiàn)高效率太陽電池的重要技術(shù)手段，在未來的產(chǎn)業(yè)界中具有廣闊的發(fā)展前景。
　　本論文主要圍繞單晶黑硅電池進(jìn)行研究，使用銀催化腐蝕在金字塔絨面上生長出納米孔狀結(jié)構(gòu)并制

2、備出單晶黑硅太陽能電池，重點(diǎn)研究反應(yīng)時(shí)間對(duì)納米結(jié)構(gòu)形貌和表面反射率的影響及電池電學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時(shí)間延長能夠增大納米孔結(jié)構(gòu)長度，導(dǎo)致硅片表面有效降低反射率至3％以下，但納米孔長度的增大會(huì)導(dǎo)致黑硅電池表面復(fù)合加劇，降低黑硅電池的少子壽命，導(dǎo)致電池的開路電壓和短路電流明顯降低，影響電池的電學(xué)性能。
　　針對(duì)黑硅電池表面復(fù)合的問題，本文采用NH4OH弱堿溶液對(duì)制備的納米絨面進(jìn)行表面修正。研究NH4OH溶液腐蝕對(duì)不同納米結(jié)構(gòu)的

3、影響及對(duì)黑硅電池的電學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表面，NH4OH溶液能夠有效降低納米絨面的表面增長比，降低納米絨面的表面復(fù)合，從而將納米絨面的少子壽命最高提升到42.04μs。隨著NH4OH溶液腐蝕時(shí)間的增長，黑硅電池的少子壽命不斷提升，使得黑硅電池的開路電壓達(dá)到了金字塔電池相同的602mV,同時(shí)黑硅電池的短路電池也得到提升，但由于腐蝕后的電池表面反射率有所提升，因此在腐蝕時(shí)間為10min時(shí)，電池性能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)，電池短路電流相比于金字塔電池提升

4、0.9mA/cm2，電池效率提升了0.3％，證明了黑硅電池在提升晶硅電池轉(zhuǎn)換效率的潛力。
　　黑硅電池雖然能夠有效降低電池的表面反射率，但電池在短波段內(nèi)量子效率較低，無法有效利用光能，因此本文采用熔融法生長出含Eu2+∶ ZnCdSx稀土半導(dǎo)體微晶硅酸鹽化合物，并研究其發(fā)光特性，期待將其應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)界中。研究結(jié)果表面。通過退火時(shí)間的控制，可以很好控制半導(dǎo)體微晶的尺寸，調(diào)節(jié)半導(dǎo)體微晶的能帶寬度，得到超過20％的量子發(fā)光轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)我