晶硅電池表面CdS-ZnO減反射涂層的制備及性能研究.pdf

1、本文通過簡便的化學(xué)水浴法(CBD)在晶硅電池表面合成了ZnO納米棒陣列(ZnO NRAs)減反射涂層、CdS/ZnO納米棒陣列(CdS/ZnO NRAs)減反射涂層。利用熒光光譜(PL)、紫外-可見-近紅外(UV-Vis-NIR)吸收反射光譜、透射電子顯微鏡(TEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)以及X-射線衍射(XRD)等手段對所得涂層的結(jié)構(gòu)、形貌以及光學(xué)性能等方面進行了表征。利用太陽光模擬器

2、以及電化學(xué)工作站，測試了涂層電池的光電性能。
　　通過CBD法制備的ZnO NRAs減反射涂層，水浴溫度90℃，研究了不同沉積時間10-60min對涂層形貌的影響。ZnO納米棒直徑在40-100nm，長度在370-1000nm。對于沉積30min的樣品，涂層能夠顯著增強晶硅電池的光捕獲能力，有利于提高載流子濃度，提高光電流。但當(dāng)沉積延長至1h，由于電池片在溶液中浸泡時間過長，反應(yīng)溶液對電池造成腐蝕，導(dǎo)致電池性能下降。PL光譜表明Z

3、nO納米棒具有顯著近帶邊紫外發(fā)射以及黃綠缺陷發(fā)光。
　　通過CBD法制備出CdS/ZnO NRAs減反射涂層，在ZnO減反射涂層上方的CdS納米顆粒直徑范圍60-70nm，復(fù)合后的涂層總厚度約450nm。通過納米棒頂層CdS納米顆粒的光散射作用，能夠抑制ZnO納米棒的缺陷發(fā)光。涂層能夠充分利用太陽光譜高能光波區(qū)，進一步提高光電轉(zhuǎn)換效率。在AM1.5G模擬器輻射條件下，CdS/ZnO NRAs涂層能有效提高晶硅電池的光電轉(zhuǎn)化效率，效