溶胶—凝胶技术制备减反射薄膜的研究

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1、浙江大学硕士学位论文溶胶—凝胶技术制备减反射薄膜的研究姓名：武晓培申请学位级别：硕士专业：材料物理与化学指导教师：樊先平20050101摘要本文应用紫外．可见吸收光谱作为检测分析手段，研究了Si02、Si02-Ti02、Si02-7--1"02和Si02-B203等不同溶胶．凝胶系统组分和薄膜制备工艺对在玻璃基板上制各的减反射薄膜增透效果的影响规律。研究表明，不同的提拉速度、溶胶催化条件和陈化时间对涂覆有减反射薄膜的玻璃透过率有很大的影响。和盐酸催化相比，氨水催化条件下所制备的薄膜具有更好的增透效果，涂覆有氨水催化溶胶制备的减反射薄膜的玻璃透过率可提高到95％以上。应用紫外一可见-近红外反

2、射光谱作为检测分析手段，研究了溶胶．凝胶系统组分和薄膜制各工艺对在单晶硅片上制各的减反射薄膜减反射性能的影响规律。研究表明，溶胶-凝胶系统组分、催化条件和提拉速度对涂覆有减反射薄膜的单晶硅片的反射率有显著影响，盐酸催化溶胶制各的减反射薄膜比氨水催化溶胶制备的减反射薄膜有更好的减反射效果，盐酸催化条件下制备的减反射薄膜的减反射效果可提高70％(在550rim)，反射率可降低到lO％DA下。氨水催化条件下制备的减反射薄膜的减反射效果则可提高45％左右(在550rim)。利用半导体特性测试仪，研究了盐酸和氨水催化Si02溶胶在单晶硅太阳能电池上的减反射薄膜制备工艺以及不同系统组分和薄膜制备工艺对

3、单晶硅太阳能电池I-V特性曲线的影响。研究表明，与镀膜前相比，涂覆有减反射薄膜的单晶硅太阳能电池的短路电流和开路电压都有所提高，涂覆有盐酸催化溶胶制备的减反射薄膜的太阳能电池最大输出功率可以提高20％以上；而涂覆有氨水催化溶胶制备的减反射薄膜的太阳能电池的最大输出功率仅提高10。15％左右。【关键词】溶胶-凝胶技术减反射膜吸收光谱反射光谱单晶硅太阳能电池I—v特性ABSTRACTInthispaper,Si02，Si02-Ti02，Si02-Zr02andSi02-B20aantimflectioncoatingwerepreparedviasol-gelprocessing，bydip—

4、coatingonglasssubstrate．ThetransmittanceoftheglasseswiththeantireflectioncoatingwasmeasuredbyUV厂、，ISspectrophotometer．Thecompositionandcatalysisconditionofthesolsanddip-coatingprocesshavebeenfoundtohavesignificantinfluence011the缸薯n锄itta血ceoftheglasseswiththeanfireflectioncoming．Thetransmittanceoft

5、hegl鼬∞swiththeantireflectioncoatingthatwaspreparcdunderammoniacatalysiswashi曲暇thanthatunderhydrochloricacidcatalysis．Thetransmittanceoftheglasswiththeantireflectioncoatingwasfoundtobehigherthan95％．TheantirefleetioncoatingOnthesiliconwafersubstratehasbeenpreparedbysol-gelprocessandthereflectivityof

6、thesiliconwaferwithantirefleetioncoatingWasmeasuredbyUV-VIS-NIRspectrophotometer．Thecompositionandcatalysisconditionofthesolsanddip—coatingprocesshavebeenfoundtohavesignificantinfluenceonthereflectivityofthesiliconwaferwithantireflecfioncoating．Thereflectivityofthesiliconwaferwithanfimflcctioncoat

7、ingthatwaspreparedunderhydrochloricacidcatalysisWasmuchlowerthanthatunderammoniacatalysis．Thereflectivityofthesiliconwaferwithantirefle圮tioncominghasbeenfoundtobelowerthan10％．Thephotovoltaicpropertiesofsiliconsol