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1、光伏發(fā)電是在可見(jiàn)時(shí)代內(nèi)最具實(shí)用價(jià)值的新型能源,而晶硅太陽(yáng)能電池在近幾十年內(nèi)仍將占據(jù)光伏發(fā)電的主要市場(chǎng)。目前,限制光伏發(fā)電應(yīng)用的主要因素為電池轉(zhuǎn)化效率較低,而提升光的吸收利用是有效提升電池效率的方法之一。相對(duì)于傳統(tǒng)晶硅電池,黑硅電池能夠有效降低電池表面反射率,被業(yè)界期待成為實(shí)現(xiàn)高效率太陽(yáng)電池的重要技術(shù)手段,在未來(lái)的產(chǎn)業(yè)界中具有廣闊的發(fā)展前景。
本論文主要圍繞單晶黑硅電池進(jìn)行研究,使用銀催化腐蝕在金字塔絨面上生長(zhǎng)出納米孔狀結(jié)構(gòu)并制
2、備出單晶黑硅太陽(yáng)能電池,重點(diǎn)研究反應(yīng)時(shí)間對(duì)納米結(jié)構(gòu)形貌和表面反射率的影響及電池電學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)能夠增大納米孔結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度,導(dǎo)致硅片表面有效降低反射率至3%以下,但納米孔長(zhǎng)度的增大會(huì)導(dǎo)致黑硅電池表面復(fù)合加劇,降低黑硅電池的少子壽命,導(dǎo)致電池的開(kāi)路電壓和短路電流明顯降低,影響電池的電學(xué)性能。
針對(duì)黑硅電池表面復(fù)合的問(wèn)題,本文采用NH4OH弱堿溶液對(duì)制備的納米絨面進(jìn)行表面修正。研究NH4OH溶液腐蝕對(duì)不同納米結(jié)構(gòu)的
3、影響及對(duì)黑硅電池的電學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表面,NH4OH溶液能夠有效降低納米絨面的表面增長(zhǎng)比,降低納米絨面的表面復(fù)合,從而將納米絨面的少子壽命最高提升到42.04μs。隨著NH4OH溶液腐蝕時(shí)間的增長(zhǎng),黑硅電池的少子壽命不斷提升,使得黑硅電池的開(kāi)路電壓達(dá)到了金字塔電池相同的602mV,同時(shí)黑硅電池的短路電池也得到提升,但由于腐蝕后的電池表面反射率有所提升,因此在腐蝕時(shí)間為10min時(shí),電池性能實(shí)現(xiàn)最優(yōu),電池短路電流相比于金字塔電池提升
4、0.9mA/cm2,電池效率提升了0.3%,證明了黑硅電池在提升晶硅電池轉(zhuǎn)換效率的潛力。
黑硅電池雖然能夠有效降低電池的表面反射率,但電池在短波段內(nèi)量子效率較低,無(wú)法有效利用光能,因此本文采用熔融法生長(zhǎng)出含Eu2+∶ ZnCdSx稀土半導(dǎo)體微晶硅酸鹽化合物,并研究其發(fā)光特性,期待將其應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)界中。研究結(jié)果表面。通過(guò)退火時(shí)間的控制,可以很好控制半導(dǎo)體微晶的尺寸,調(diào)節(jié)半導(dǎo)體微晶的能帶寬度,得到超過(guò)20%的量子發(fā)光轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)我
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