硅基薄膜太陽(yáng)電池用周期性電極的研究.pdf

1、在硅基薄膜太陽(yáng)電池中，不論是NIP結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)電池還是PIN結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)電池，高效陷光結(jié)構(gòu)對(duì)于提高其性能都是非常重要的。陷光結(jié)構(gòu)不僅可提高光的散射，增加光的光程，使太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率得到提升；還可明顯減少入射光的干涉現(xiàn)象，增加太陽(yáng)電池對(duì)太陽(yáng)光的響應(yīng)。周期性陷光結(jié)構(gòu)具有重復(fù)性好，便于模擬和改變結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。為研究出性能良好的適合 PIN型薄膜太陽(yáng)電池的周期性透明導(dǎo)電前電極和適合 NIP型薄膜太陽(yáng)電池的周期性背反射電極，本文對(duì)周期性透明導(dǎo)電前電極和

2、周期性背反射電極的制備方法以及影響其光電性能的因素做了詳細(xì)的研究，具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　（1）本文中采用類桑拿的方法制備周期性單層六方密排的聚苯乙烯（PS）微球。利用水蒸氣的水浴作用，將PS微球組裝成單層六方密排的結(jié)構(gòu)。
　　（2）為獲得具有周期性陷光結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電前電極，本文提出一種新的制備方法，即基于PS微球?yàn)槟０宸ǎ磻?yīng)離子刻蝕來改變微球之間的距離，磁控濺射在PS微球上沉積ZnO薄膜，再使用超聲去除PS微球，最

3、后再次沉積一層ZnO薄膜，來保證良好的電學(xué)性能，這樣就成功制備了周期性透明導(dǎo)電前電極。并對(duì)影響周期性透明導(dǎo)電前電極性能的第一層 ZnO材料、PS微球的直徑、PS微球的刻蝕時(shí)間、第一層ZnO的厚度等多種因素做了詳細(xì)的研究。
　　最后，為驗(yàn)證周期性透明導(dǎo)電前電極良好的光電性能，將制備的周期性透明導(dǎo)電前電極應(yīng)用到PIN型微晶硅薄膜太陽(yáng)電池中，得到效率達(dá)8.33％的微晶硅電池，其短路電流密度為25.9 mA/cm2。
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4、微球?yàn)槟０宸ㄍ瑯舆m用于制備具有周期性陷光結(jié)構(gòu)的背反射電極，在經(jīng)過反應(yīng)離子刻蝕后的PS微球上使用磁控濺射的方法沉積一層Ag薄膜，再使用超聲去除PS微球，最后再次沉積一層Ag薄膜，來保證高的反射性，這樣就成功制備了周期性背反射電極。并對(duì)影響周期性背反射電極性能的PS微球的刻蝕時(shí)間、第一層Ag的厚度PS微球的直徑等多種因素做了詳細(xì)的研究。
　　最后，為驗(yàn)證周期性背反射電極良好的散射能力，將制備的周期性背反射電極應(yīng)用到NIP型微晶硅薄膜太