基于胶体晶体组装制备抗反射及光伏材料

【摘要】：具有抗反射性能的结构和材料由于其潜在的广泛应用和科研前景受到人们越来越多的关注和研究。本论文中,我们利用超分子体系自组装方法,在硅片表面沉积上有序排布的胶体晶体颗粒,并通过等离子刻蚀等手段构筑亚微尺度上的有序结构,这些结构具备一定的抗反射性能。我们利用扫描电子显微镜对这些有序结构的微观形貌进行表征,并利用光谱仪测试了这些结构的反射光谱,证明其在可见光区域有明显的光吸收增强效果。之后,我们将这一方法应用于单晶硅光伏材料表面。在单晶硅表面构筑抗反射结构层,并应用传统实验室方法制备简易的光伏电池器件,检验这种光吸收增强结构是否有助于光伏电池转化效率的提升。以期待获得高性能的光伏电池及其它光学器件。 【关键词】：抗反射 自组装 刻蚀 光伏材料
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：O613.72
【目录】：

• 内容提要4-7
• 第一章 绪论7-39
• 第一节 引言7-11
• 第二节 抗反射理论11-22
• 1.2.1 抗反射层11-16
• 1.2.1.1 理论基础11
• 1.2.1.2 单层抗反射层11-12
• 1.2.1.3 双层抗反射层12
• 1.2.1.4 多层抗反射层12-13
• 1.2.1.5 梯度折射率涂层13-15
• 1.2.1.6 完全抗反射的展望15-16
• 1.2.2 抗反射表面及其研究进展16-22
• 1.2.2.1 粗糙表面与有效介质理论17-18
• 1.2.2.2 多孔膜层18-19
• 1.2.2.3 蛾眼结构19-22
• 第三节 抗反射理论22-31
• 1.3.1 反向结构制备22-25
• 1.3.1.1 溶液处理法22-23
• 1.3.1.2 物理气相沉积23-24
• 1.3.1.3 化学气相沉积24-25
• 1.3.2 正向结构制备25-31
• 1.3.2.1 湿法刻蚀25-26
• 1.3.2.2 干法刻蚀26-31
• 第四节 光伏电池材料基础31-38
• 1.4.1 光伏电池发展概况31
• 1.4.2 光伏电池机理及分类31-36
• 1.4.3 硅材料光伏电池进展36-38
• 第五节 本文的选题及设计思路38-39
• 第二章 单晶硅表面抗反射结构的构筑39-51
• 第一节 引言39-40
• 第二节 干法刻蚀制备单晶硅抗反射表面40-46
• 2.2.1 仪器与药品40
• 2.2.2 聚苯乙烯(PS)微球的制备40
• 2.2.3 单晶硅表面的预处理及聚苯乙烯微球的组装40-41
• 2.2.4 等离子刻蚀(RIE)制备"蛾眼"状硅抗反射表面41
• 2.2.5 结果与讨论41-46
• 第三节 湿法刻蚀制备单晶硅抗反射表面46-50
• 2.3.1 仪器与药品46
• 2.3.2 实验过程46-47
• 2.3.3 结果与讨论47-50
• 第四节 本章小结50-51
• 第三章 抗反射结构应用于硅材料光伏电池的研究51-60
• 第一节 引言51-53
• 第二节 单晶硅光伏电池的制备与光电性能表征53-59
• 3.2.1 仪器与药品53
• 3.2.2 单品硅光伏电池器件的制备53
• 3.2.3 光伏性能的表征53-54
• 3.2.4 结果与讨论54-59
• 第三节 本章小结59-60
• 参考文献60-66
• 作者简介66-67
• 致谢67-68
• 摘要68-70
• Abstract70-71

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