反应扩散刻蚀制备太阳电池表面陷光结构

提出了一种利用反应扩散刻蚀将石英玻璃表面的Cr/Cu掩膜层图形化,然后通过各向同性湿法刻蚀制备陷光阵列结构的加工工艺。将此陷光结构用于硅叠层薄膜太阳电池表面可以降低光的反射,提高太阳电池光电转换效率。实验结果表明:在350~1 100 nm的波长范围内,与表面光滑玻璃结构硅叠层薄膜太阳电池相比,太阳电池光电转换效率达到10.08%,相对提高了3.07%;玻璃表面的平均反射率由9.13%下降到8.87%,制备获得的表面具有浴盆形状微凹坑阵列结构的玻璃片平均透射雾度达到了49.45%,将该浴盆形状微凹坑阵列结构覆盖单晶硅测试后,电池表面平均反射率由27.15%下降到22.28%。提出的利用反应扩散刻蚀工艺在玻璃表面制备陷光阵列结构的方法,将有望应用于硅叠层薄膜太阳电池表面实现减反,提高太阳电池效率。

晶体硅太阳电池表面钝化技术

介绍了晶体硅太阳电池表面钝化技术的发展历程,表面钝化膜在晶体硅太阳电池中所起的作用,以及晶体硅太阳电池中各种钝化膜和表面钝化技术。阐述了国内和国际对晶体硅太阳电池表面钝化技术的最新研究动态,重点论述了SiO2,SiNx,SiCx和Al2O3,以及这些钝化膜的叠层钝化技术的优缺点。在此基础上进一步指出SiO2/SiNx叠层钝化膜将成为今后工业化生产的研究重点,Al2O3及其叠层钝化膜将成为今后实验室的研究重点,由于表面钝化是提高晶体硅太阳电池转换效率最有效的手段之一,今后晶体硅太阳电池表面钝化技术仍将是国内和国际研究的热点问题之一。

纳米线在新型太阳电池中的应用研究

介绍了纳米线的研究发展历史、纳米线应用在新型太阳电池上的特点和优势、Si基纳米线结构应用在太阳电池方向的制备方法的研究进展、纳米线作为新型一维平面结构所具有的电学特性和特殊的光学减反特性。重点介绍了国内外对Si基纳米线阵列应用在太阳电池上的研究现状和最新研究进展,同时指出了研究中存在的问题以及今后的研究重点。由于纳米线特殊的载流子分离机制以及显著的光学减反特性,它在提高太阳电池效率、降低成本上仍具有很大潜力,在太阳电池领域的研究中占有重要地位。今后,纳米线太阳电池的研究仍将是国内外研究的热点问题之一。

蝶类纳米点阵复眼结构超黑材料探索研究

自然界生物体所利用的纳米尺度结构被证明是一种较为理想的增黑结构。为了进一步提高普通碳材料的光捕获效率,采用最高温度为550℃的真空烧结工艺复制了蝶类复眼的纳米点阵结构,并与碳材料本身物性相耦合,从而得到了具有高效减反结构的新型超黑碳材料。对样品碳化前后的微观结构进行了表征,并测试了碳化样品的超黑性能。结果表明,复制体很好地保留了原始蝶类复眼的两级微观结构的几何学特征;并且与无结构焙烧的碳相比较,具有纳米点阵结构的碳材料对整体光的反射损失明显减少,在近紫外和可见光波段的超黑度提高明显,能够更好地减少反射以及改善光子收集效率。

TiO2-SiO2/SiO2双层复合薄膜制备及折射率调控

采用溶胶-凝胶法制备了具有W型减反特性的Ti O2-SiO2/SiO2复合薄膜,并分别调控了TiO2及TiO2-SiO2混合介质薄膜折射率,探索了不同制备条件对TiO2薄膜折射率的影响机理。通过场发射扫描电子显微镜、能谱仪、椭偏仪、紫外–可见-红外分光光度计研究了薄膜微观结构、薄膜组分、折射率和光学透过率,通过TFcal软件模拟了双层复合薄膜的光学透过率线型。研究表明:溶胶pH值对TiO2薄膜折射率影响显著,其影响的前驱体水解速率对折射率的影响占主要作用,并且随着pH值的增大薄膜折射率减小,而水/钛比对薄膜折射率影响不显著。在TiO2与Si O2混合溶胶中两者物质的量比为1.2:1.0时,获得可用于制备双层复合W型减反膜系底层的薄膜,其椭偏仪拟合测试折射率约为1.68。最终制备的复合TiO2-SiO2/SiO2薄膜实现了光学宽谱范围380~1100 nm的优良增透效果,最大透过率可达约97%。