基于分形几何的多晶硅陷光结构超声加工方法研究

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1、硕士学位论文题目:基于分形几何的多晶硅陷光结构超声加工方法研究研究生叶玅宏专业机械制造及其自动化指导教师吴立群教授完成日期（2016.3.15）杭州电子科技大学硕士学位论文基于分形几何的多晶硅陷光结构超声加工方法研究研究生:叶玅宏指导教师:吴立群教授2015年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterTheresearchofpolycrystallinesiliconlightstructureultrasonicprocessingmethodbasedonthefractalg

2、eometryCandidate:YeMiaohongSupervisor:Prof.WuLiqunDecember,2015抗州电子科技大学＾学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处一，本人承担切相关责任。论文作者签名：Ｔ曰期：年３月；曰叶多豕７学位论文使用授权说明本人完全了解

3、杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，目Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属抗州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：泉曰期；年３月曰叶梦／／指导教师签名：良（＼〇曰期年Ｊ月Ｗ／声衣［＊杭州电子科技大学硕士学位论文摘要世界的发展与进步离不开能源的消耗，太阳能的利用在新能源的开发中有着重要的作

4、用。它具有清洁、可循环，最重要的是它随处可见，覆盖范围大。太阳能发电的主要形式有两种：光伏发电和太阳能热发电。其中运用地最广泛的为光伏发电。硅是太阳能电池的主要材料。硅片分为单晶硅和多晶硅。在实际生产中，单晶硅因其制备难度大，成本高的原因，应用范围远小于多晶硅。但是多晶硅有个缺点，它对太阳光的吸收率要低于单晶硅，这是由制绒得到的表面结构所决定的。研究表明，在多晶硅腐蚀中施加超声驻波场，能够改善多晶硅绒面的结构，原因在于超声驻波使得腐蚀液中的化学反应粒子移动，使多晶硅腐蚀过程分布得更加均匀，有效得提高了制绒后多晶硅的光能吸收效率。本文的研究重点是用超声波影响制绒过程中化学反应粒子的

5、移动，研究一种能用于硅表面加工的超声加工方法，制造一个具有分形特性的陷光微结构，提高光线的吸收率，减少光线的反射。为了得到具有分形几何特征的陷光微结构单元，需要用一个创新的复合超声场来控制反应粒子运动方案。该复合声场的创建研究是本文的核心内容。本文设计了两个方案进行对比：（1）设计一种多频率叠加式的变幅杆，利用ANSYS进行模态分析，观察并分析其在特定频率下的振动情况。（2）参考超声相控阵的结构，使用不同频率的晶片换能器将超声能量汇聚，形成一个复合声场。利用MATLB进行仿真，以图形的形式表现出来。对以上两种方法进行对比，得出最终结论如下：（1）变幅杆在多频率下的振动情况复杂，且

6、在振动过程中应力集中，容易产生断裂。（2）第一阶段通过多频率的晶片换能器复合叠加的声场，在MATLAB中的聚焦仿真结果不太明显，所以在第二阶段改用聚焦效果更明显的不同频率的相控阵进行聚焦。（3）第二阶段的仿真结果显示，通过不同频率的相控阵进行聚焦，可以得到声压较大的三角形聚焦区域及两侧声压较小的三角形聚焦区域。这两种三角形形成的声场范围具有两种频率的超声波，所以该区域为所构建的复合声场。为后续该课题的其他研究提供了基础条件。关键词：太阳能硅，减反性，分形陷光微结构，多频超声I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTThedevelopmentandprogressofthew

7、orldisinseparablefromenergyconsumption,theuseofsolarenergyplaysanimportantroleinthedevelopmentofnewenergysources.Itisclean,recyclable,themostimportantfeaturesisthatitcanbeseeneverywhereandhasalargecoverage.Therearetwokindsofformaboutsolarpowe