低反射超疏水太陽能電池表面結構的制備工藝研究.pdf

1、當前,世界面臨嚴峻的能源和環(huán)境壓力,太陽能電池的研究近來成為熱點,太陽能電池目前在應用上存在一些問題,如對太陽入射光的吸收率不高導致光電轉換效率低下,受惡劣環(huán)境的影響導致穩(wěn)定性差、使用壽命減短等。自然界中的生物對于不同的環(huán)境都具有良好的適應性,如飛蛾復眼結構的減反射性、荷葉表面的超疏水性等。研究發(fā)現(xiàn)這些生物的一些特定的結構對于光學傳輸、溫度控制、自清潔功能有直接的影響。本文以在寬波長范圍內減小電池表面入射光反射率并同時提高表面自清潔性能

2、為目的,以某些具有特殊結構的生物體為仿生對象,開展太陽能電池表面結構的仿生機理和制備技術的研究?；趪栏耨詈喜ɡ碚撜归_了微納結構的光學特性仿真研究,并基于仿生結構的原理提出了兩種實驗制備方法,濕法腐蝕方法及基于自組裝納米微球刻蝕的方法。本文主要研究內容如下:
　　仿生結構機理研究。一些生物體表面具有良好的光學減反性和疏水性,通過研究發(fā)現(xiàn),其表面的微觀有序結構在其中發(fā)揮著決定性的作用。通過調整微納結構的分布和尺度,可能會同時具備優(yōu)異

3、的疏水性和光學減反性。將這樣的微納結構運用于太陽能電池表面,在提高其光電轉換效率、實現(xiàn)自清潔等功能方面會有顯著的突破。
　　對硅片表面減反射原理進行研究,比較了薄膜減反射和微結構減反射的優(yōu)劣,同時基于嚴格耦合波理論分別運用RSOFT和MATLAB軟件進行了一維和二維亞波長微納結構光學特性仿真。
　　采用濕法腐蝕方法進行了硅納米線的制備,并對其結構形貌、疏水性、光學特性進行了測量表征。在實驗中采用100晶向的單晶硅片,室溫下在