黑硅太陽能電池制備與表面鈍化的研究.pdf

1、碩士學位論文黑硅太陽能電池制備與表面鈍化的研究T1preparationandsurfacepassivationofblacksiliconsohllepreparationansuriaceDassivationolblacsiliconsolarIcells學號J’，‘21102089完成日期：2Q!壘叢鯉大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要對于太陽能電池，日常生活中已不

2、再陌生，而太陽能電池中，硅基太陽能電池更是被廣泛關注。目前，提高硅基太陽能電池的轉換效率成為其發(fā)展的首要目標。本文中，我們使用了黑硅制備以及表面鈍化的方法來提高太陽能電池的轉換效率。黑硅的制備是一種不使用減反膜就可以降低入射光反射率的方法，其具有成本低的優(yōu)點。同時，我們使用表面鈍化的方法降低材料表面復合率，從而提高太陽能電池的轉化效率。黑硅制備對于硅基太陽能電池很有意義，我們通過銀納米粒子輔助刻蝕制備了黑硅，并在此基礎上制備了黑硅太陽能

3、電池，黑硅的制備降低了入射光的反射率使得太陽能電池對入射光的吸收率有很大的提高，在波長為350nm到1100nm的范圍內(nèi)，黑硅納米結構硅片的反射率明顯低于金字塔制絨硅片。同時，為了調(diào)控黑硅納米線的結構，我們采用的KOH溶液再刻蝕法，即對已刻蝕成納米結構的硅片，用KOH溶液進行再刻蝕，使得納米線長度更短，直徑更小。實驗可知，經(jīng)過KOH溶液再刻蝕的硅片制成的黑硅太陽能電池與普通的黑硅太陽能電池相比，反射率變高，但由于表面積的減小使得表面復合

4、速率降低，最終測得的轉化效率要高于普通的黑硅太陽能電池。經(jīng)過KOH溶液處理的黑硅片制成的太陽能電池的轉換效率為168％而普通黑硅太陽能電池的效率為165％。黑硅的制備使得入射光的反射率降低從而提高了太陽能電池的轉換效率，但同時由于表面積的增大使得表面復合率增高，所以我們采用了表面鈍化的方法來降低表面復合率。在對于太陽能電池表面鈍化的研究中，我們使用了不同材料對其進行表面鈍化，進而分析不同鈍化膜對于黑硅太陽能電池的影響。由實驗可知，沒有經(jīng)

5、過鈍化處理的黑硅太陽能電池的轉換效率是129％。經(jīng)過Si02和SiNx：H的鈍化處理，黑硅太陽能電池的轉換效率分別提高到160％和164％。相較于長有單層鈍化膜的黑硅太陽能電池，經(jīng)過Si02／SiNx：H疊層鈍化處理的黑硅太陽能電池效率最高達到了168％。對于內(nèi)量子效率的研究表明，Si02／SiNx：H疊層鈍化可降低表面摻雜濃度從而抑制俄歇復合，并且SiNx：H層抑制了黑硅太陽能電池的復合中心復合。關鍵詞：黑硅；太陽能電池；俄歇復合；鈍