高效太陽能抗反射硅基表面的制備與研究.pdf

1、本論文采用飛秒激光誘導(dǎo)和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕技術(shù),制備了尖峰狀和納米草狀的準(zhǔn)周期表面結(jié)構(gòu),研究了不同參數(shù)下表面微結(jié)構(gòu)的形貌變化和抗反射機(jī)制,并探索了對(duì)微結(jié)構(gòu)硅表面抗反射性能的優(yōu)化,取得了一些有意義的結(jié)果:
　　 (1)激光能量密度和脈沖數(shù)決定了尖峰結(jié)構(gòu)的尺寸與間距,飛秒激光制備微結(jié)構(gòu)硅的最佳參數(shù)為激光能量密度2.6J/cm2,掃描速度2mm/s。
　　 (2)尖峰結(jié)構(gòu)形成的是由于高能激光脈沖使硅表面產(chǎn)生消融效應(yīng)

2、,SF6在激光輻照下與硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物的沉積再結(jié)晶。
　　 (3)形貌良好的微結(jié)構(gòu)硅表面的反射光強(qiáng)比單晶硅降低了近90%,通過鍍AZO減反射膜能夠進(jìn)一步提高其在可見光波段的抗反射性能。
　　 (4)尖峰結(jié)構(gòu)的高效抗反射性是由于入射光在結(jié)構(gòu)中的多次反射,AZO薄膜的減反增透效果、表面粗糙度增加和納米顆粒的形成是鍍減反膜后微結(jié)構(gòu)硅表面抗反射性能提高的主要原因。
　　 (5)ICP刻蝕參數(shù)對(duì)納米草結(jié)構(gòu)的形成有很

3、大影響。RF1/RF2電源功率范圍在300～400W,SF6/O2氣流比為3～4,工作氣壓2～5Pa,刻蝕時(shí)間在600s時(shí)能夠得到形貌良好的珊瑚草形微納結(jié)構(gòu)。
　　 (6)納米草結(jié)構(gòu)的形成是由于在SF6/O2刻蝕體系中刻蝕作用與鈍化作用的相互競爭,鈍化物隨機(jī)沉積,造成了局部刻蝕速率差。
　　 (7)珊瑚草形微結(jié)構(gòu)硅表面在400～1000nm波段的平均反射率低于15%,在500nm波段附近降至最低。微結(jié)構(gòu)的高度越大,占空比