黑硅太阳能电池制备与表面钝化的研究

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1、硕士学位论文黑硅太阳能电池制备与表面钝化的研究T1preparationandsurfacepassivationofblacksiliconsohllepreparationansuriaceDassivationolblacsiliconsolarIcells学号．J’，‘21102089完成日期：2Q!垒丛鲤大连理工大学DalianUniversityofTechnologyIIIIIlUllllUlIIIY2592475大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本

2、论文不包含其他个人或集体己经发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：魅量噬壹姓堵坳垒燃9麟亟作者签名：弛日期：2垡±年厶月f至日大连理工大学硕士学位论文摘要对于太阳能电池，日常生活中已不再陌生，而太阳能电池中，硅基太阳能电池更是被广泛关注。目前，提高硅基太阳能电池的转换效率成为其发展的首要目标。本文中，我们使用了黑硅制备以及表面钝化的方法来提高太阳能电池的转换效率。黑硅的制备是一种不使用减反膜就可以降低入射光反射率的方法，其具有成本低

3、的优点。同时，我们使用表面钝化的方法降低材料表面复合率，从而提高太阳能电池的转化效率。黑硅制备对于硅基太阳能电池很有意义，我们通过银纳米粒子辅助刻蚀制备了黑硅，并在此基础上制备了黑硅太阳能电池，黑硅的制备降低了入射光的反射率使得太阳能电池对入射光的吸收率有很大的提高，在波长为350nm到1100nm的范围内，黑硅纳米结构硅片的反射率明显低于金字塔制绒硅片。同时，为了调控黑硅纳米线的结构，我们采用的KOH溶液再刻蚀法，即对已刻蚀成纳米结构的硅片，用KOH溶液进行再刻蚀，使得纳米线长度更短，直径更小。实验可知，经过KOH溶液再刻蚀的硅片制成的黑硅太阳能电池与普通的黑硅太阳能电池相比，反射

4、率变高，但由于表面积的减小使得表面复合速率降低，最终测得的转化效率要高于普通的黑硅太阳能电池。经过KOH溶液处理的黑硅片制成的太阳能电池的转换效率为16．8％而普通黑硅太阳能电池的效率为16．5％。黑硅的制备使得入射光的反射率降低从而提高了太阳能电池的转换效率，但同时由于表面积的增大使得表面复合率增高，所以我们采用了表面钝化的方法来降低表面复合率。在对于太阳能电池表面钝化的研究中，我们使用了不同材料对其进行表面钝化，进而分析不同钝化膜对于黑硅太阳能电池的影响。由实验可知，没有经过钝化处理的黑硅太阳能电池的转换效率是12．9％。经过Si02和SiNx：H的钝化处理，黑硅太阳能电池的转换

5、效率分别提高到16．0％和16．4％。相较于长有单层钝化膜的黑硅太阳能电池，经过Si02／SiNx：H叠层钝化处理的黑硅太阳能电池效率最高达到了16．8％。对于内量子效率的研究表明，Si02／SiNx：H叠层钝化可降低表面掺杂浓度从而抑制俄歇复合，并且SiNx：H层抑制了黑硅太阳能电池的复合中心复合。关键词：黑硅；太阳能电池；俄歇复合；钝化黑硅太阳能电池表面钝化机制的研究AbstractSolarcellswerewidelyusedinourdailylifetoday．Therehavemanykindsofsolarcells．Itisaprimetargettoimprove

6、theconversionefficiencyofsolarcells．Inthispaper,theblacksiliconandsurfacepassivationtowereemployedireprovetheconversionemciencyofsolarcells．Blacksiliconcallreducethereflectanceofincidentlight，whichhastheadvantagesoflOWcost．Meanwhile．surfacepassivationisinducedtoreducethesurfacerecombination，and

7、increasetheconversione衔ciencyofsolarcells．PreparationofblacksiliconnanowiresiSveryimportantforsiliconsolarcells．becauseitCanreducethereflectanceoftheincidentlightSOthattheabsorptionrateofincidentlightiSgreatlyimproved．Blacksilicon