2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、表面織構(gòu)化的多晶硅片減少了光在太陽電池表面反射損失。多晶硅經(jīng)過一定表面處理后,其表面呈現(xiàn)凹凸不平的孔洞狀表面形態(tài),進(jìn)而可使可見光在多晶硅表面形成多次的反射,降低表面反射率,增加光的吸收,提高光的轉(zhuǎn)化效率。
  本文在傳統(tǒng)化學(xué)酸腐蝕多晶硅工藝的基礎(chǔ)上,分別提出采用電化學(xué)預(yù)腐蝕法和光學(xué)掩膜法與化學(xué)酸腐蝕工藝結(jié)合制備多晶硅絨面,用于提高多晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率。
  1)采用HF/HNO3混合溶液體系對多晶硅片表面進(jìn)行腐蝕,通

2、過改變?nèi)芤航M成、配比、腐蝕反應(yīng)時(shí)間以及腐蝕反應(yīng)溫度等工藝,探討化學(xué)酸腐蝕法制備多晶硅絨面的影響因素,通過對比腐蝕前后絨面的表面形貌與反射率,得到化學(xué)酸腐蝕法較為適合的工藝參數(shù)如下:腐蝕液組成及配比為HF:HNO3:H2O:CH3COOH=1:6:3:1(體積比);腐蝕時(shí)間為300 s;腐蝕溫度為5℃。制得多晶硅絨面,在波長為400~1100 nm范圍內(nèi),平均反射率為18.7%。
  2)提出利用“二次腐蝕法”制備多晶硅絨面。首先在

3、 HF:CH3CH2OH=1:2(體積比)腐蝕溶液中對硅片表面進(jìn)行電化學(xué)預(yù)腐蝕,然后采用化學(xué)酸腐蝕法進(jìn)行二次腐蝕,去除多晶硅表面疏松結(jié)構(gòu),制得高性能的多晶硅絨面。采用掃描電子顯微鏡觀察多晶硅表面腐蝕形貌,具體研究不同電流密度對腐蝕表面的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)電流密度為30 mA/cm2、腐蝕時(shí)間為300 s時(shí),多晶硅表面形成孔洞狀的疏松結(jié)構(gòu);預(yù)腐蝕多晶硅片在HF:H2O2=4:1化學(xué)腐蝕溶液中,在15℃超聲波條件下腐蝕60 s后,得到較

4、好的絨面,腐蝕坑孔徑為2~3μm,坑深為1.5~3μm,制得多晶硅絨面,在波長為400~1100 nm范圍內(nèi),平均反射率為16.4%。
  3)為提高制備的多晶硅絨面均勻性,嘗試?yán)霉鈱W(xué)掩膜技術(shù)及化學(xué)刻蝕技術(shù)來制備多晶硅織構(gòu)化表面。首先利用光刻技術(shù),將掩膜板上的圖案通過曝光顯影轉(zhuǎn)移到多晶硅表面的正性光刻膠上,再采用化學(xué)酸腐蝕工藝對多晶硅片進(jìn)行刻蝕。得到制備均勻多晶硅絨面,較為適合的工藝參數(shù)如下:曝光時(shí)間為9s;顯影時(shí)間為30s;刻

5、蝕液配方為:HF:HNO3:H2O:CH3COOH=1:6:3:1,酸腐蝕時(shí)間為90s。制得多晶硅絨面,在波長為400~1100 nm范圍內(nèi),平均反射率為11.0%。
  通過一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):化學(xué)酸腐蝕法可制得符合太陽能電池后續(xù)制作工藝要求的多晶硅絨面,降低可見光反射率,但化學(xué)酸腐蝕反應(yīng)可控性、穩(wěn)定性及絨面形貌均勻性都有待提高。本文結(jié)合電化學(xué)、光刻及化學(xué)酸腐蝕技術(shù)特點(diǎn),探索多晶硅制絨工藝,減少化學(xué)酸腐蝕時(shí)間,提高多晶硅絨面可控性和

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