研究目的
研究采用ZnO:Al/多孔硅双层减反射层提升硅太阳能电池光电转换效率的方法。
研究成果
双层AZO/PS减反射层显著降低硅太阳能电池的反射率并提高光电转换效率。其效率从无孔硅的2.99%提升至81.45%孔隙率时的8.76%。该研究表明AZO/PS层具有提升太阳能电池性能的潜力。
研究不足
该研究仅限于PS层制备（蚀刻时间为15和25分钟）和AZO薄膜沉积的特定条件。太阳能电池的性能是在特定光照条件（100 W/m2）下评估的。
1：实验设计与方法选择
本研究采用电化学蚀刻法在n+p晶圆上制备多孔硅(PS)层，并通过溶胶-凝胶旋涂法制备掺铝氧化锌(AZO)薄膜进行覆盖，系统研究了PS、AZO及AZO/PS复合层的结构与光学特性。
2：样品选择与数据来源
使用电阻率为4-10 Ω·cm、厚度450微米的n+p CZ-Si(100)晶圆，PS层制备采用15分钟和25分钟两种蚀刻时长。
3：实验设备与材料清单
电化学蚀刻装置、溶胶-凝胶旋涂系统、X射线衍射仪(Bruker D8)、场发射电子显微镜(FESEM，Quanta 250 FEG型)、高分辨透射电镜(HRTEM，Joel JEM 2100)、光谱仪(JASCO V570，UV-Vis-NIR)、光致发光光谱仪(JASCO FP-6500)、Keithley 2635A源表。
4：实验流程与操作步骤
通过氢氟酸与异丙醇的电化学蚀刻制备PS层，采用溶胶-凝胶法制备AZO薄膜并沉积于PS层表面。运用XRD、SEM、TEM、光学光谱及光致发光技术进行样品表征，在光照条件下评估太阳能电池性能。
5：数据分析方法
通过透射率与反射率测量分析光学特性，利用XRD和电子显微镜分析结构特性，基于电流密度-电压(J-V)特性评估太阳能电池性能。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
Bruker D8
Bruker
Recording X-ray diffraction patterns
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Field emission electron microscopy
Quanta 250 FEG
FEI
Viewing surface morphology and composition of films
-
High-resolution transmission electron microscopy
Joel JEM 2100
JEOL
Detecting particle morphology of films
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Spectrometer
JASCO V570, UV–Vis–NIR
JASCO
Recording optical properties
-
Photoluminescence spectra recorder
JASCO FP-6500
JASCO
Recording photoluminescence spectra
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Source-meter
Keithley 2635 A
Keithley
Recording current density–voltage (J–V) characteristics
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