单晶硅太阳电池表面制绒新方法研究.pdf

A u th o r ’5 sig n a tu r e :
S u P e r v is o r ’5 sig n a tu re :
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****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****的楷模,必将使我受益终身。
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****和生活中
的帮助。
孙林锋
2010 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***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***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***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***酸钠绒面太阳能电池光电转换效率光伏发电
A b str 8 C t
S u rfae e te x tu riz a tio n for sin g le e ry sta llin e silie o n so lar ee lls 15 an im P o rta n t steP in th e
fab rie atio n P ro e e ss o f so lar e e lls. B y eh em iea l eteh in g te ehn iq u e P y ram id al m iero stru etu re s o n
th e su rfaee o f so lar e e lls ean b e a eh iev ed . T h e P y ram id a l struetUre e an re d u e e the su rfaee
re fle etan e e a n d in e re a se the d e n sity o f P h o to 一g e n e rate d e a rri