光面晶體硅-陷光膜復(fù)合的太陽能電池光電特性研究.pdf

1、囊萎大學(xué)碩士學(xué)位論文光面晶體硅一陷光膜復(fù)合的太陽能電池光電特性研究ResearchonPhotoeIectricCharacteristlcofSolarCellCompositeofSmoothCrystallineSilicon—LightTrappingFilm學(xué)科專業(yè)：扭樾遮進(jìn)厘理途研究方向：論文答辯日期：2魚!笙魚旦!目光面晶體硅一陷光膜復(fù)合的太陽能電池光電特性研究摘要太陽能電池是利用半導(dǎo)體材料光生伏特效應(yīng)來工作的器件，能夠?qū)?/p>

2、太陽光的能量直接轉(zhuǎn)化為電能。近年來，在各國利好政策的支持下，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。晶體硅電池以其性價(jià)比高的優(yōu)勢在光伏市場一直占據(jù)主流地位。圍繞晶體硅電池吸光率及光電轉(zhuǎn)換效率的提高，本文進(jìn)行了系列的相關(guān)研究。采用化學(xué)拋光處理得到光滑的晶體硅表面，去除晶體硅片表面的損傷層，光面晶體硅片所制作的電池具有較高的光生伏特效應(yīng)，但是光面晶體電池表面的反射損失高達(dá)30％左右。目前主要采用制絨工藝獲得絨面結(jié)構(gòu)來減少其表面反射損失，但絨面結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致晶體硅高溫

3、擴(kuò)散不一致、品格位錯(cuò)缺陷、接觸電阻增大等不利因素的凸顯，從而削弱晶體硅電池的光生伏特效應(yīng)。本文研究一種陷光膜復(fù)合至光面晶體硅表面，以提高光面晶體硅電池的吸光率，并保持其較高的光生伏特效應(yīng)，得到了高效率的光面晶體硅陷光膜復(fù)合電池。本文主要從以下幾個(gè)方面展開研究：1)分析各種晶體硅的表面制絨方法及其表面結(jié)構(gòu)，研究晶體硅電池表面微結(jié)構(gòu)對其光學(xué)性能及光生伏特效應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)制作光面晶體硅電池和不同尺寸微結(jié)構(gòu)的絨面晶體硅電池，觀察各種晶體硅電池的

4、表面形貌，并測試其吸光率及轉(zhuǎn)換效率。撇開吸光率的影響，分析不同表面形貌對晶體硅電池的光生伏特效應(yīng)的影響規(guī)律，通過實(shí)驗(yàn)得到了光面晶體硅電池具有最佳的光生伏特效應(yīng)。2)分析晶體硅電池絨面結(jié)構(gòu)的陷光原理，根據(jù)陷光原理設(shè)計(jì)陷光膜的表面形貌及結(jié)構(gòu)，通過理論計(jì)算及軟件模擬優(yōu)化陷光膜結(jié)構(gòu)參數(shù)。根據(jù)晶體硅的折射率及多層膜減反射原理選擇合適的陷光膜材質(zhì)，研究其加工工藝，制作m陷光膜并測試其表面粗糙度。3)研究層壓復(fù)合工藝及膠粘復(fù)合工藝，結(jié)合陷光膜材質(zhì)及晶

5、體硅電池，優(yōu)化光面晶體硅一陷光膜復(fù)合電池的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建高效的光面晶體硅陷光膜復(fù)合電池模型。實(shí)驗(yàn)制作光面晶體硅一陷光膜復(fù)合電池，實(shí)驗(yàn)分析復(fù)合電池的光學(xué)和電學(xué)特性。通過以上研究，確定出高光生伏特效應(yīng)的光面晶體硅電池及其制作工藝，設(shè)計(jì)低反射損失的陷光膜，通過將陷光膜復(fù)合至光面晶體硅電池表面，提高光面晶體硅電池的吸光率，從而獲得較高轉(zhuǎn)換效率的復(fù)合電池。獲得的復(fù)合電池轉(zhuǎn)換效率為181％，比相同基材的絨面晶體硅電池的轉(zhuǎn)換效率提升16％。關(guān)鍵詞：光生伏