单晶硅太阳能电池效率进一步提高探索

zhaohongm

摘要
太阳能电池技术是当今社会研究最热的技术之一。而单晶硅太阳能电池由于
其成熟的工艺制造技术、较高的效率等优点一直占据着光伏产业的主导，而关于
如何提高单晶硅太阳能电池效率，降低其工业成本已经成为众多机构的研发重
点。本文在充分调研国内外文献研究的基础上，提出了一种结合目前工艺上常用
的绒面制造工艺及电化学刻蚀工艺的新型抗反射层结构的制作方法，研究了在单
晶硅太阳能电池上采用这种制作工艺的影响因素及实验所取得的结果，此外还提
出了一种结合了绒面工艺和纳米硅工艺的抗反射层的制备方法。论文主要包括以
下几个方面:
第一章首先介绍了光伏产业的发展状态，尤其是单晶硅太阳能电池的发展情
况。并且从晶体硅太阳能电池的研究现状来介绍单晶硅太阳能电池中所采用的主
要技术方法和提高单晶硅太阳能电池效率的技术手段，单晶硅太阳能电池的基本
工艺流程以及本文所开展的工作。
第二章则介绍了本文中所采用的提高单晶硅太阳能电池的绒面工艺及电化
学刻蚀工艺的原理及应用于太阳能电池中对效率所带来的影响。
第三章研究了本论文中采用的来提高单晶硅太能电池效率的各种实验手段，
首先采用了电化学刻蚀工艺和绒面工艺两者对太阳能电池效率的影响，从实验的
结果来看采用两者工艺结合所形成的抗反射层可以使太阳能电池的平均反射率
降到2%，并进一步研究了在电化学刻蚀中各种参数对太阳能电池表面形貌的影
响。此外，论文还提出了另一种制备纳米硅抗反射层的方法及其在太阳能电池中
的抗反射效果，研究发现这种制备纳米硅抗反射层的方法十分简单，且能够取得
十分优异的降低反射率的效果，并且采用结合绒面工艺的纳米硅工艺所制得抗反
射膜可以使得太阳能电池表面的反射率降到1%左右，甚至优于电化学刻蚀工艺
和绒面工艺两者的结合。
第四章讨论了采用模拟手段研究在太阳能电池表面形成三维PN结对太阳能
电池吸收效率以及光电转换效率的影响。
第五章对全文的工作及取得的成绩进行总结，并对基于绒面结构的三维PN
结结构广泛应用于太阳能电池制造工业进行了展望。
关键词:太阳能电池，绒面，电化学刻蚀，多孔硅，抗反射层，三维PN结，
纳米硅