首页 > 学术论文

硅纳米线的制备及其在新型太阳能电池中的应用

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:34:38
热度:

硅纳米线的制备及其在新型太阳能电池中的应用【摘要】:传统硅太阳能电池较高的成本、复杂的工艺以及较低的理论极限效率制约了其发展。硅纳米线是一种一维纳米材料,其具有比体硅材料更加优异的

【摘要】:传统硅太阳能电池较高的成本、复杂的工艺以及较低的理论极限效率制约了其发展。硅纳米线是一种一维纳米材料,其具有比体硅材料更加优异的光电性能。同时,独特的物理结构使得硅纳米线成为构建新型径向结太阳能电池的理想材料。本文以硅纳米线的制备及其在新型太阳能电池中的应用为研究对象,从材料制备、性能表征、器件工艺优化等方面展开工作,主要研究内容如下:利用金属辅助化学刻蚀原理,采用经过优化的一步法和两步法工艺技术制备出多种形貌的硅纳米线阵列。通过改变刻蚀时间、刻蚀温度、金属催化剂以及氧化剂,对硅纳米线的尺寸和形貌进行了调控并制备出独特的硅微米柱/纳米线复合结构。对有机半导体材料聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的掺杂特性进行了研究。通过掺杂纳米材料和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)对PEDOT:PSS薄膜的透光率、功函数、导电性进行了调控。通过构建硅基PEDOT:PSS太阳能电池,研究了PEDOT:PS S薄膜性能对器件的影响。结合硅纳米线阵列和PEDOT:PSS构建新型径向结太阳能电池。通过对硅纳米线阵列长度、PEDOT:PSS旋涂转速以及电池上电极结构参数等方面进行优化,硅纳米线/PEDOT:PSS径向太阳能电池性能有了明显地提高,短路电流密度提升至34.67 mA/cm2,电池效率达到了9.69%。 【关键词】:金属辅助化学刻蚀 硅纳米线阵列 PEDOT:PSS 径向结太阳能电池
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB383.1;TM914.4
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第1章 绪论9-24
  • 1.1 引言9-10
  • 1.2 硅纳米线物理性质10-14
  • 1.2.1 硅纳米线的减反射性能10-11
  • 1.2.2 硅纳米线的光致发光性能11-13
  • 1.2.3 硅纳米线的电子传输性能13-14
  • 1.2.4 硅纳米线的热电性能14
  • 1.3 硅纳米线的制备方法14-19
  • 1.3.1 化学气相沉积法15-16
  • 1.3.2 反应离子刻蚀法16-17
  • 1.3.3 金属辅助化学刻蚀法17-19
  • 1.4 硅纳米线在太阳能电池领域的应用19-23
  • 1.4.1 硅纳米线减反射层19-21
  • 1.4.2 硅纳米线径向太阳能电池21-23
  • 1.5 本论文的研究内容23-24
  • 第2章 实验材料及表征手段24-30
  • 2.1 实验材料24-25
  • 2.2 实验仪器设备25
  • 2.3 形貌表征25-27
  • 2.4 光学性能表征27-28
  • 2.5 电学性能表征28
  • 2.6 太阳能电池光伏特征表征28-30
  • 第3章 硅纳米线阵列的制备与调控30-40
  • 3.1 引言30-31
  • 3.2 硅纳米线阵列的制备31-32
  • 3.3 刻蚀温度与刻蚀温时间对金属辅助化学刻蚀的影响32-34
  • 3.4 催化剂对金属辅助化学刻蚀的影响34-36
  • 3.5 氧化剂对金属辅助化学刻蚀的影响36-38
  • 3.6 本章小结38-40
  • 第4章 PEDOT:PSS薄膜的掺杂特性40-49
  • 4.1 引言40-41
  • 4.2 掺杂溶液的配制及硅基PEDOT:PSS太阳能电池的制备41-42
  • 4.3 掺杂纳米材料对PEDOT:PSS进行改性42-46
  • 4.4 掺杂LiTFSI对PEDOT:PSS薄膜导电性的影响46-48
  • 4.5 本章小结48-49
  • 第5章 硅纳米线/PEDOT:PSS径向太阳能电池49-59
  • 5.1 引言49-50
  • 5.2 硅纳米线/PEDOT:PSS径向太阳能电池的制备50-51
  • 5.3 硅纳米线阵列长度对电池性能的影响51-53
  • 5.4 PEDOT:PSS旋涂转速对电池性能的影响53-55
  • 5.5 上电极厚度与形状对电池性能的影响55-58
  • 5.6 本章小结58-59
  • 第6章 结论59-60
  • 参考文献60-66
  • 在校期间发表论文情况66-67
  • 致谢67


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

山西煤化所碳化硅纳米线研究取得新进展    

图形化硅纳米线阵列的制备    龚文莉;万丽娟;张健;

无电金属沉积法硅纳米线阵列的制备研究    吴军;杨文彬;何方方;周元林;董发勤;

硅纳米线研究进展概述    郑红梅;顾家祯;袁志山;

硅纳米线阵列的制备及光伏性能    蒋玉荣;秦瑞平;蔡方敏;杨海刚;马恒;常方高;

单根硅纳米线等离子激发色散关系的测量    高尚鹏,袁俊,罗俊,朱静

掺杂硅纳米线的光电特性    唐元洪,裴立宅

等离子体增强化学气相沉积法实现硅纳米线掺硼    曾湘波,廖显伯,王博,刁宏伟,戴松涛,向贤碧,常秀兰,徐艳月,胡志华,郝会颖,孔光临

氧化物辅助生长硅纳米线    裴立宅,唐元洪,张勇,郭池,陈扬文

硅纳米线的制备技术    裴立宅;

硅纳米线与细胞相互作用的研究    易长青;戚穗坚;杨梦甦;

用催化剂控制硅纳米线直径的研究    邢英杰;奚中和;薛增泉;俞大鹏;

硅纳米线阵列的制备和表征    杜伟强;黄陟峰;

基于硅纳米线的荧光化学逻辑开关    穆丽璇;师文生;

硅纳米线的表征、性能及应用    裴立宅;唐元洪;陈扬文;郭池;张勇;

集成硅纳米线制造技术及其电学性质研究    刘文平;宋达;李铁;李昕欣;王跃林;

单根硅纳米线等离子激发色散关系的测量    高尚鹏;袁俊;罗俊;朱静;

多孔硅纳米线的制备及性能表征    黄陟峰;

基于硅纳米线的药物载体进行癌症治疗    彭飞;苏媛媛;季晓媛;何耀;

化学气相反应制备碳化硅纳米线    赵建国;郭永;张素芳;王海青;

中山大学研制首张硅纳米线纸    记者 马凌霜 通讯员 黄爱成

美研发出新型硅纳米线电池    记者 徐玢

美国成功研制太阳能防弹衣    尚力

“小尺度”展示大科学    郭俊玲

外场作用下硅纳米线的能带结构及其作为光解水催化剂的应用    张仁勤

用于光互连的基于硅纳米线波导的阵列波导光栅的研究    邹俊

碳化硅纳米线及金属氧化物/氢氧化物复合材料在超级电容器中的应用研究    顾林

硅纳米线阵列的制备及其在生化传感器中的应用    万丽娟

基于硅纳米线的光响应化学传感器研究    穆丽璇

硅纳米线阵列的光谱特性与电学特性的研究    朱美光

硅纳米线电、磁和热性能研究及应用    王志亮

硅纳米线阵列复合电极的制备及其光电化学分解水性能的研究    乔雷

硅纳米线阵列的可控制备及新型异质结太阳电池研究    白帆

硅纳米线阵列物性研究及其在表面拉曼增强中的应用    夏炜炜

金属催化化学腐蚀法制备硅纳米线的研究    徐静

一维硅纳米结构的形貌调控及相关机制研究    张文文

硅纳米线阵列结构调控及减反特性研究    刘晓鹏

硅纳米线的制备及其在新型太阳能电池中的应用    黄睿

硅纳米线的制备及其在传感器应用方面的研究    龚文莉

硅纳米线及晶体硅选择性扩散的研究    孙天玲

湿法化学刻蚀法制备硅纳米线    汪彬

低掺杂硅纳米线的制备及性能研究    陈辉辉

化学刻蚀法制备硅纳米线的研究    周阳

金属修饰硅纳米线的制备及其应用研究    回士超