首页 > 学术论文

太阳能电池用减反射转光薄膜的制备及应用

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:03:42
热度:

太阳能电池用减反射转光薄膜的制备及应用【摘要】:本论文采用了简单易操作的溶胶-凝胶法分别合成了两种不同结构的二氧化硅胶体:纳米颗粒SiO_2胶体和纳米SiO_2空心球胶体,并将这两

【摘要】:本论文采用了简单易操作的溶胶-凝胶法分别合成了两种不同结构的二氧化硅胶体:纳米颗粒SiO_2胶体和纳米SiO_2空心球胶体,并将这两种不同结构的胶体通过旋涂法在玻璃基底上制备了不同的减反射薄膜。采用溶胶-凝胶法制备了YVO_4:Yb~(3+)近红外发光薄膜与SiO_2/YVO_4:0.01Yb~(3+)多功能膜。应用X-射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、透射电子扫描显微镜(TEM)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR Spectrophotometer)等测试手段分别对材料的结构、形貌和性能进行表征,研究了不同制备条件对所得材料的结构、形貌以及光学性能的影响,得到了最佳制备工艺条件,并对相关合成机理和发光机理进行了解释和讨论。主要研究内容叙述如下: 1、通过简单的溶胶-凝胶方法制备了球状纳米二氧化硅胶体,通过简单的模板法和旋涂法制备了纳米多孔二氧化硅减反射薄膜。通过TEM与FESEM等测试手段,得到纳米多孔二氧化硅减反射薄膜为平整,光滑,均匀的薄膜,且薄膜里面布满无规则的孔隙。通过透过光谱发现,相对于玻璃基底,涂有减反射薄膜的玻璃透过率明显增加,最高增加率可达3.6%。分别讨论了二氧化硅粒径大小、膜厚、薄膜孔隙率等因素对减反射薄膜透过性能的影响,发现粒径为8纳米的二氧化硅所制薄膜透过性能更好;薄膜越厚,透过光谱向长波方向移动;薄膜的孔隙率增加,透过性能更好。根据以上结论,通过调节各项参数,可得到最佳的减反射效果。 2、通过简单的溶胶-凝胶方法和模板法制备了纳米二氧化硅空心球胶体,通过简单的旋涂法制备了纳米二氧化硅空心球减反射薄膜。通过TEM、FESEM与AFM等测试手段,得到粒径可控、壁厚可调的二氧化硅空心球;所制备的二氧化硅空心球减反射膜为连续,平整的薄膜。通过透过光谱发现,相对于玻璃基底,涂有减反射薄膜的玻璃透过率明显增加,最高增加率可达4.3%。分别讨论了二氧化硅空心球粒径、形貌、膜厚、孔隙率等因素对减反射薄膜透过性能的影响,发现粒径不均一的纳米空心球所制薄膜为宽带减反射,性能更好;薄膜越厚,透过光谱向长波方向移动;薄膜的孔隙率增加,透过性能更好。 3、通过简单的溶胶-凝胶方法和旋涂法制备了一种双层的多功能纳米多孔SiO_2/YVO_4:0.01Yb~(3+)薄膜。通过表面及断面FESEM、AFM、XRD等测试手段,得到光滑、平整、连续且厚度可调的双层薄膜,底部为YVO_4:0.01Yb~(3+)发光膜,顶部为纳米多孔SiO2减反射膜,它既有很好减反射性能,又能吸收紫外光发射近红外光。SiO_2/YVO_4:0.01Yb~(3+)双层膜涂敷的玻璃基底在500到800纳米宽带区透过率最大增加了约3.7%。在320nm紫外光的激发下,得到从950纳米到1100纳米(主峰在983纳米)的强的宽带Yb~(3+)离子发射,此发射可以归结于Yb~(3+)的~2F_(5/2)→~2F_(7/2)电子跃迁。这种简单直接的方法可以应用于其它转光材料的制备,从而开辟了一条应用于晶体硅太阳能电池增效的“光收集器”的新方法。 【关键词】:纳米多孔SiO_2 SiO_2空心球 减反射薄膜 YVO_4薄膜 近红外发光 硅太阳能电池
【学位授予单位】:上海师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM914.4
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-10
  • 第一章 前言10-20
  • 1.1 太阳能电池概况10-13
  • 1.1.1 太阳能电池工作的基本原理10-11
  • 1.1.2 太阳能电池的分类及应用11-13
  • 1.1.3 太阳能电池增效概况13
  • 1.2 减反射薄膜在太阳能电池增效的应用13-15
  • 1.3 转光材料在太阳能电池增效的应用15-18
  • 1.4 本文研究的内容和意义18-20
  • 第二章 纳米多孔 SiO_2减反射膜的制备及其光学性能20-31
  • 2.1 引言20-21
  • 2.2 实验部分21-24
  • 2.2.1 主要原料和仪器21
  • 2.2.2 主要仪器21-22
  • 2.2.3 实验步骤22-23
  • 2.2.4 结构与性能表征仪器23-24
  • 2.3 结果与讨论24-30
  • 2.3.1 二氧化硅胶体的制备及形貌与组成分析24-25
  • 2.3.2 二氧化硅粒径大小对薄膜减反射性能的影响25-26
  • 2.3.3 厚度对薄膜减反射性能的影响26-27
  • 2.3.4 孔隙率对薄膜减反射性能的影响27-30
  • 2.4 本章小结30-31
  • 第三章 SiO_2空心球减反射膜的制备及其光学性能31-41
  • 3.1 引言31-32
  • 3.2 实验部分32-34
  • 3.2.1 主要原料和仪器32
  • 3.2.2 主要仪器32-33
  • 3.2.3 实验步骤33
  • 3.2.4 结构与性能表征仪器33-34
  • 3.3 结果与讨论34-39
  • 3.3.1 形貌与组成分析34-36
  • 3.3.2 二氧化硅粒径大小及形貌对薄膜减反射性能的影响36-38
  • 3.3.3 厚度对薄膜减反射性能的影响38-39
  • 3.3.4 孔隙率对薄膜减反射性能的影响39
  • 3.4 本章小结39-41
  • 第四章 SiO_2/YVO_4:Yb~(3+)复合薄膜的制备及其性能研究41-51
  • 4.1 引言41-42
  • 4.2 实验部分42-45
  • 4.2.1 主要原料和仪器42
  • 4.2.2 主要仪器42-43
  • 4.2.3 实验步骤43-44
  • 4.2.4 结构与性能表征仪器44-45
  • 4.3 结果与讨论45-50
  • 4.3.1 形貌与组成分析45-47
  • 4.3.2 薄膜厚度对 YVO_4:Yb~(3+)透过率的影响47-48
  • 4.3.3 薄膜厚度对 SiO_2/YVO_4:Yb~(3+)膜透过率的影响48-49
  • 4.3.4 SiO_2/YVO_4:Yb~(3+)膜荧光光谱分析49-50
  • 4.4 本章小结50-51
  • 第五章 全文总结51-53
  • 致谢53-54
  • 参考文献54-61
  • 硕士期间的主要研究成果61-62


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

Ⅲ-V族太阳电池的研究和应用    向贤碧;廖显伯;

GaAs太阳能电池的研究进展    邹永刚;李林;刘国军;万春明;

硅太阳能电池的应用研究与进展    黄庆举;林继平;魏长河;姚若河;

关于新能源界定的探讨    刘叶志;

溶胶-凝胶法制备有机硅掺杂有机/无机复合疏水性减反射膜的研究    刘会娟;陈宁;张清华;江波;

太阳能电池概述    王慧;邵竹锋;

纳米量子点太阳能电池    李荟佳;

碳纳米管系列产品    柯陈华;

“模块定日阵”太阳能热发电技术    晓文;

铜铟镓硒薄膜太阳电池发展现状    姚娘娟;王善力;

薄膜太阳电池研究综述    蔺旭鹏;强颖怀;肖裕鹏;徐明磊;

适用于准固态染料敏化太阳能电池的聚合物凝胶电解质P(HEMA-NVP)的研究    史秋飞;方艳艳;郑永杰;戴玉华;林原;

中位-四(羧基亚甲基)苯并卟啉锌的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究    闫金红;陈家藏;冯守爱;赵江红;郑剑峰;李莉;朱珍平;

溶胶-凝胶法制备太阳能薄膜的研究及展望    马芳;马洪芳;王艺涵;丁严广;

TiO_2薄膜制备工艺对染料敏化太阳能电池性能的影响    谢燕飞;黄护林;

新能源产业绿色效益的实现机制    刘叶志;

国内旅游科技研究综述    赵黎明;肖亮;

光伏电池建模及其输出特性仿真    王琴;姜丰;钟清瑶;

太阳能光伏发电并网模拟装置的研究    彭其泽;张全柱;

铜铟镓硒薄膜太阳能电池应用研究与进展    伍祥武;

新能源产业化的路径探讨    崔木花;

镓在新能源中的应用研究与进展    石勇;

国内旅游饭店节能减排潜力估算及评价    胡传东;

太阳能电池发展展望    刘路;

GaAs太阳能电池    欧阳婷;刘彭义;乐松;

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

电沉积制备铜铟硒薄膜太阳能电池及纳米线的生长与性质研究    张中伟

金属墨水法制备CuInS_2薄膜及太阳电池    陈官璧

一维ZnO、TiO_2纳米阵列制备、修饰及其性能研究    胡安正

DMFC和DSSC的化学增强与光辅助增强催化    王耀琼

机械合金化法研制铜铟硒类光伏粉体材料    武素梅

ZnO有序多孔薄膜的模板组装及电极性能    刘志锋

ZnO:Al透明导电薄膜和ZnO发光器件的制备及特性研究    刘维峰

TiO_2纳米管阵列的阳极氧化制备及性能研究    陶海军

染料敏化太阳能电池有机光敏分子的理论研究    詹卫伸

染料敏化太阳能电池电极改性研究    石德晖

三苯胺类染料分子的设计合成及其光伏性能研究    张璐

硫族光电材料的制备与表征    刘亚

Er~(+3)掺杂TiO_2电极的染料敏化太阳能电池的性究    李飞涛

科学技术和旅游的哲学阐释    王冰雁

蝴蝶鳞片高吸光率机理分析及仿生结构设计    商春辉

基于无线传感技术和GPRS的金属结构应力远程监测系统    唐娅玲

低价硅衬底外延层结构太阳能电池计算机模拟    宁吉丰

我国少数民族地区旅游循环经济研究    马汝慧

机械化学合成纳米功能材料及性能研究    宋洁

薄膜太阳电池的最新进展    王育伟;刘小峰;陈婷婷;姜春萍;王瑞林;

薄膜太阳能电池的发展动态    刘玉萍;陈枫;郭爱波;李斌;但敏;刘明海;胡希伟;

太阳电池研究进展    郭志球;沈辉;刘正义;闻立时;

薄膜太阳能电池    徐慢;夏冬林;杨晟;赵修建;

疏水型纳米SiO_2增透薄膜的制备与性能研究    姚兰芳,解德滨,肖轶群,沈军,吴广明,王珏

阴极修饰对染料敏化TiO_2太阳能电池性能的改进    范乐庆,吴季怀,黄昀昉,林建明

掺杂过渡金属离子的TiO_2复合纳米粒子光催化剂──罗丹明B的光催化降解    王艳芹,张莉,程虎民,马季铭

苯基磷酸联吡啶钌络合物敏化纳晶多孔TiO_2薄膜电极光电性能研究    杨蓉,王维波,敬炳文,肖绪瑞,张曼华,沈涛

溶胶-凝胶法制备有机/无机复合疏水薄膜的研究    张庆勇,王浩

疏水SiO_2气凝胶的低成本制备    赵大方,陈一民,洪晓斌,许静

薄膜光学 六、二个给定波长减反射膜的设计方法    杨延菊;

等离子体增强CVD氮化硅作硅太阳电池的减反射膜    毛赣如,原小杰

薄膜光学    杨延菊;

减反射膜对摄影镜头彩色还原特性的贡献    齐钰

用化学腐蚀制备多孔硅太阳电池减反射膜的研究    谢荣国,席珍强,马向阳,袁俊,杨德仁

含氟有机减反射膜的研究    茅素芬,黄承武

应用等离子体离子辅助技术沉积的锗基底红外减反射膜    苏星,马筱梅,谢永强

Al_xGa_(1-x)As/GaAs太阳电池MgF_2/ZnS双层减反射膜的研究    袁海荣,向贤碧,常秀兰,陆大成

常压化学汽相沉积TiO_x纳米光学薄膜及其用于太阳电池减反射膜的研究    杨宏,王鹤,于化丛,奚建平,胡宏勋,陈光德

溶胶-凝胶法制备平板玻璃减反射膜的工艺研究    张弛,王德平,徐更生,卓长平

可见光-红外多波段窗口减反射膜研究    姚细林;熊长新;

利用两亲嵌段共聚物选择性溶胀成孔制备减反射膜的研究    童灵;汪勇;

电子束蒸发制备纳米柱状SiO_2减反射膜    刘亚军;娄朝刚;

TiO_2减反射膜应用于商业化单晶硅太阳电池生产    罗永川;

可见光区大角度减反射光学薄膜制备工艺研究    曹一鸣;卫红;王小辉;唐振方;

PECVD法制备氮化硅减反射膜研究    王晓泉;汪雷;席珍强;杨德仁;

层状组装法制备超疏水近红外减反射膜    张连斌;李洋;孙俊奇;沈家骢;

空间硅太阳电池用新型纳米减反射膜系设计    刘永生;杨文华;朱艳燕;陈静;陈东生;杨正龙;杨金焕;

多光谱ZnS基底可见到红外多波段增透膜的研制    闫兰琴;张树玉;刘伟;袁果;刘嘉禾;黎建明;杨海;苏小平;

Cu(In,Ga)Se_2太阳电池的光学优化研究    何炜瑜;孙云;乔在祥;李长健;

已投九条生产线 年底将再扩五条    本报通讯员 彭乐洋

一块多晶硅的“羽化”之旅    本报记者 宿东 黄希

拓展光伏产业链 注入新的增长点    李娜

国产装备托起光伏产业    本报记者 左丹

北玻与福耀签署多功能镀膜试验线合作协议    兑金

强强联手打造光伏产业基地    本报记者 裴兴斌

49个“引智”项目向国外人才“发出邀请”    

永定签约的4个项目 产业关联度高    通讯员 刘永良

江苏两企业上演“双城记”    本报记者 陈澄

玻璃基广角宽带薄膜硅太阳电池用减反射膜的研究    杨文继

太阳能光伏玻璃用纳米减反射膜的制备与改性    辛崇飞

晶体硅太阳能电池梯度减反射膜及硅锭中晶体缺陷的研究    刘兵发

氧化钒薄膜的光电特性及其应用基础研究    戴君

多功能集成的层层组装膜材料    张连斌

散射膜与减反射膜的研制及其应用研究    孙新形

用于硅太阳能电池的二氧化钛减反射膜制备及性能研究    王彦青

透明导电减反射膜的研制    张建付

基于8~11μm红外窗口系统中减反射与保护膜的研制    杨金也

1064nm光纤端面激光减反射膜的研制    李美萱

等离子体辅助沉积大口径减反射膜    贾克辉

SiO_2及Eu~(3+)掺杂SiO_2减反射薄膜的制备和性能研究    刘长影

超声喷雾法制备太阳电池减反射膜的研究    贾洁静

1520nm~1580nm红外减反射膜的制备    陈曦

高效刻槽埋栅晶体硅太阳电池(BCSC)的研究    孙秀菊