湿法化学蚀刻硅太阳能电池的光电特性

导读大家好，小科来为大家解答以上问题。湿法化学蚀刻硅太阳能电池的光电特性这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！解答：1、介绍2、

大家好，小科来为大家解答以上问题。湿法化学蚀刻硅太阳能电池的光电特性这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

解答：

1、介绍

2、通过在含有H2O2的HF溶液中蚀刻，商业硅太阳能电池在两个步骤中被纹理化。银纳米粒子作为催化位点，有助于蚀刻过程。确定了在表面制备纳米孔的蚀刻时间。用光谱仪测量了硅太阳能电池表面纳米结构的光学特性。样品的全反射系数低于未经处理的硅太阳能电池。硅太阳能电池的整体效率取决于银离子浓度和湿法刻蚀时间的选择制备条件。太阳能电池的纹理化表面显示出效率的提高，并且电路的光电流高于没有纹理化的参考硅太阳能电池。给出了各种硅电池的伏安曲线，讨论了伏安曲线与表面形貌的关系。

3、实验

4、所有材料的反应都在室温下进行。当接收用硝酸银和过氧化氢抛光的单晶(100)掺砷硅片时，电阻率为0.001-0.005cm，将硅片切成1.01.0cm2的面积，室温下用丙酮和去离子水超声清洗10分钟。购买织构化单晶硅太阳能电池，并在室温下用丙酮和去离子水超声清洗10分钟。

5、湿蚀刻通过在室温下将硅(100) n型和硅太阳能电池浸入5%硝酸银m/m和HF 5M的混合物中一段时间来进行。然后，将样品浸入H2O2 5% m/m和HF 5M的第二水溶液中一定时间，范围从30 s到10 min。

6、用原子力显微镜研究了样品表面的形貌。从样品获得的原子力显微镜图像由显微镜以交流、敲击和接触模式使用硅悬臂的尖端记录。

7、结果和讨论

8、银纳米粒子的沉积和硅纳米孔的形成。用氟化氢和氧化剂蚀刻硅和硅太阳能电池，以获得允许光捕获的结构化表面。这里，我们使用单晶N型硅片作为衬底，它具有与单晶硅太阳能电池几乎相同的特性。在这两种情况下，在n型层上进行蚀刻。在蚀刻过程中，将带有银颗粒的衬底浸入氟化氢和氧化剂的溶液中。

9、x射线衍射分析。图1显示了当用5%m/m硝酸银和HF 5M处理18秒时，沉积在N型(100)硅上的结晶银我要做你女朋友纳米颗粒的X射线衍射图。光谱显示在2=38.2、44.5和64.8处有三个峰，分别属于金属银fcc结构的(111)、(200)和(220)反射。根据XRD图谱，计算出的晶格参数为a=b=c=4.07846，与值a=4.086一致。所用方程为D=0.9 / cos ，其中D为平均晶粒尺寸，为衍射实验中使用的辐射波长，为衍射角，为观察峰半峰(FW)处的全宽。最强衍射峰(111)用于计算微晶尺寸。在5%硝酸银溶液中浸泡18秒的银样品的微晶尺寸为62纳米，样品硅为18/0。

10、光谱反射率。硅(100)和硅太阳能电池的光谱反射2020鼠年贺词率如图2a所示。该图显示了样品曝光后的反射率。首先，将其暴露于硝酸银/氢氟酸溶液中18秒，其次，将其分别暴露于H2O 2/氢氟酸溶液中0秒、30秒和120秒。对于硅(100)晶片样品(硅-18/0、硅-18/30和硅-18/120)，在300至800纳米的波长范围内，反射率值低于抛光硅晶片(硅-0/0)。硅样品(Si18/0)表面银纳米粒子的存在有效降低了反射率。这种效果类似于在平坦的硅表面和氮化硅纹理表面上使用金纳米粒子的报道结果。还注意到，波长超过550纳米的抛光硅片的不同反射行为与其他组报道的相似。图2b显示了在相同条件和蚀刻时间下，用18 s硝酸银/氟化氢处理的商用硅太阳能电池中纹理化多孔阵列的黄河水利职业学院测量反射光谱。商用硅太阳能电池(SC-18/0)表面金属纳宜兰旅游攻略米颗粒的存在有效降低了反射率，这与在硅片上观察到的情况类似。然而，对于波长超过550纳米的太阳能电池样品中的反射，反射率更接近。正如所预期的，与太阳能电池参考(SC-Ref)相比，在太阳辐射具有最大强度的波长范围内，用蚀刻溶液处理的太阳能电池中的反射率降低。对于改性的太阳能电池样品，在300至800纳米的范围内，加权平均反射小于10%。对于硅片和商用硅太阳能电池，这种结构反射率的降低归因于硅片和硅太阳能电池粗糙度的增加，这是由于样品表面的纹理化。由于两组样品中的纳米多孔结构，观察到反射率的抑制得到改善。

11、伏安曲线为了测量样品的伏安曲线，我们在商用硅太阳能电池表考试顺利的祝福语面制作了不同刻蚀时间的阵列。与标准硅太阳能电池相比，银辅助刻蚀织构化的硅太阳能电池表面增加了0.9 mA/cm2 Jsc，绝对效率提高了0.8%。电效率的提高归因于表面有孔的太阳能电池反射率的降低。讨论了即使使用低分辨率表面纹理，光吸收也可以显著增强。从这个意义上说，在不引入大量表面缺陷的情况下使用纹理显示了这些工艺在光学转换器件制造中的潜在应用。我们已经证实，在硅表面掺杂银纳米粒子没有不利影响，因为它不会增加表面复合。图3显示了商用硅太阳能电池(SC-Ref)和纹理太阳能电池在不同蚀刻时间的太阳能基准的I-V曲线。其中，我们最好的黑硅纳米结构太阳能电池SC-18/30包含在两个插件中，以进行最佳比较。在蚀刻溶液中，在更高的处理时间观察到效率降低。

总结

14、　　我们通过两步银辅助化学蚀刻工艺在硅片和商用硅太阳能电池上制备了纹理表面。采用湿化学法合成了银纳米粒子，将两种基底浸入含氟化氢和过氧化氢的溶液中.银纳米粒子在硅晶片上显示出近似球形的颗粒。原子力显微镜图像显示基底表面有大量尺寸分布均匀的孔隙。拓扑分析中观察到银离子溶液在较长时间内粒径增加和蚀刻时间较长时深度增加。对于硅晶片和商用硅太阳能电池，反射率测量结果显示总反射率在更长的蚀刻时间下降低。我们发现，获得太阳能电池最佳效率所需的最佳实验条件是通过在银盐酸溶液中浸泡18 s和在蚀刻溶液中浸泡30 s来实现的。在具有较长蚀刻时间的样品中观察到光电流效率值的降低。这些结果表明，这种效率损失与太阳能电池上的高孔深度有关，这是由于与表面积增加相关的表面复合增加。尽管如此，该过程显示出提高太阳能电池效率的良好潜力，同时最小化这些器件的制造成本。

15、　　审核

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