硅太阳能电池制绒工艺的研究

【摘要】：在传统的氢氧化钾制绒碱中尝试制绒的新的工艺条件下,通过添加少量酸及表面活性剂以提高硅片的制绒效果,其原理为酸能减缓碱与硅片反应的速率,同时酸类也可作为单晶硅制绒的成核剂,增加金字塔的成核起点,同时增加水溶液对硅片的润湿性,使硅片制绒后得到的表面金字塔更加密集。以氢氧化钾,无水乙醇为基本的反应体系,研究了在不同的KOH浓度,反应时间和温度下制绒得到的绒面效果,以获得最佳的KOH浓度,反应时间和反应温度。然后在此最佳条件下添加一定的酸和表面活性剂作为制绒添加剂。研究在不同的工艺条件下,如不同的KOH浓度,制绒时间和温度等对制绒效果的影响,得到KOH质量浓度为1.5%,制绒时间为60min,制绒温度为80。C时,制绒得到的硅片的反射率最低,制绒后硅片的反射为制绒前的73.45%,绒面织构化理想。添加剂的加入对制绒有着进一步的促进作用：在制绒液中添加一定量的硼酸,磺酸,酒石酸,丙烯酸,乙二酸等,制绒得到的反射率较未处理过的硅片都有所降低；而添加混合酸制绒得到的单晶硅硅片的反射率更低。100ppm酒石酸和100ppm硼酸的混合酸制绒硅片的相对反射率为40.81%。在含有酸的制绒体系中添加一定量的表面活性剂,如PEG400,明胶,山梨醇,十二烷基磺酸钠,甲基纤维素,制绒后得到硅片表面的金字塔尺寸小且均匀的绒面结构,其反射率更低,其中添加明胶的制绒可将硅片表面反射率降低为原始硅片的64.32%。 【关键词】：制绒 添加剂 反射率 单晶硅
【学位授予单位】：上海应用技术学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 太阳能电池研究的目的及意义10-11
• 1.3 晶硅太阳能电池的原理11-14
• 1.4 晶硅太阳能电池发展过程14-15
• 1.5 课题研究的目的及意义15-17
• 第2章 晶硅太阳能电池表面织构化原理17-25
• 2.1 多晶硅太阳能电池表面织构化原理17-18
• 2.2 单晶硅太阳能电池表面织构化原理18-25
• 第3章 单晶硅表面织构化工艺条件的优化25-37
• 3.1 实验试剂25
• 3.2 实验设备25
• 3.3 单晶硅表面织构化工艺流程25-26
• 3.3.1 硅片的预清洗26
• 3.3.2 单晶硅绒面制备26
• 3.3.3 制绒后硅片的清洗和干燥26
• 3.4 单晶硅绒面形貌分析与反射率测试26-28
• 3.4.1 单晶硅绒面形貌分析(金相显微镜法)26
• 3.4.2 单晶硅绒面形貌分析(扫描电子显微镜法)26-27
• 3.4.3 单晶硅绒面反射率测定(紫外-可见分光光度计法)27-28
• 3.5 制绒工艺条件对单晶硅绒面的影响28-36
• 3.5.1 碱液浓度对单晶硅绒面的影响30-32
• 3.5.2 制绒温度对单晶硅绒面的影响32-34
• 3.5.3 制绒时间对单晶硅绒面的影响34-36
• 3.6 单晶硅绒面的其他影响因素36
• 3.6.1 酸对单晶硅绒面的影响36
• 3.6.2 表面活性剂对单晶硅绒面的影响36
• 3.6.3 搅拌对单晶硅绒面的影响36
• 3.7 本章小结36-37
• 第4章 添加剂对单晶硅绒面的影响37-47
• 4.1 酸对单晶硅绒面的影响38-43
• 4.1.1 添加纯酸对单晶硅绒面的影响38-42
• 4.1.2 混合酸对单晶硅绒面的影响42-43
• 4.2 表面活性剂对单晶硅绒面的影响43-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第5章 结论47-48
• 参考文献48-51
• 致谢51

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