多孔硅制備工藝及其在硅太陽能電池上的應(yīng)用.pdf

1、全球化的能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)日益成為人類可持續(xù)發(fā)展的障礙。太陽能作為一種取之不盡的清潔可再生能源，越來越受到人們的重視，特別是太陽能發(fā)電，已成為重要的能源供給方式和新興技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。晶體硅太陽電池因其性能穩(wěn)定，成本較低而成為光伏市場(chǎng)主流，但是光伏的進(jìn)一步推廣應(yīng)用依賴于電池效率的提高和成本的降低，這也是目前太陽電池的主要研究方向。
　　為了降低成本，電池片薄片化是目前晶體硅太陽電池的發(fā)展趨勢(shì)，但是電池片變薄要求硅片具備更好的光吸收性

2、能。硅片表面的陷光結(jié)構(gòu)需要更好的設(shè)計(jì)以降低可見光光反射率。本文采用銀納米顆粒催化腐蝕的方法，在電池片表面制備多孔減反射結(jié)構(gòu)，并采用堿刻蝕工藝對(duì)多孔硅結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正，最后制備成多孔陷光太陽電池，取得了以下主要?jiǎng)?chuàng)新成果:
　　(1)考察了銀納米顆粒尺寸、腐蝕時(shí)間等條件對(duì)硅片多孔硅結(jié)構(gòu)和表面光反射率的影響。研究發(fā)現(xiàn)在室溫下多孔硅制備的反應(yīng)時(shí)間在3-6 min為最合適的工藝區(qū)間，所獲多孔結(jié)構(gòu)陷光效果較好。隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，表面平均光反射率

3、呈現(xiàn)出先降低后增加的趨勢(shì)。
　　(2)多孔硅結(jié)構(gòu)起到了較好的減反射效果，但表面積的增加會(huì)導(dǎo)致少數(shù)光生載流子在硅片表面的復(fù)合，需要對(duì)表面進(jìn)行鈍化處理。本文采用氫氧化鈉溶液刻蝕修正多孔硅結(jié)構(gòu)的方法，考察了堿濃度和刻蝕時(shí)間對(duì)表面少子壽命的影響，獲得最佳的工藝參數(shù)。同時(shí)我們提出了增加超薄SiO2膜鈍化硅片表面的方法，具體包括熱氧化和臭氧水鈍化。通過優(yōu)化工藝參數(shù)，獲得了全面積電池原型器件(156 cm×156 cm)，其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)18.