提升太陽能電池效率之研究__臺灣博碩士論文知識加值系統

研究生: 林義傑. 研究生(外文):, Yi-Jie Lin. 論文名稱: 提升太陽能電池效率之研究. 論文名稱(外文):, A Study of Efficiency Improvement of Solar Cell. 資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 English | Mobile 免費會員 登入| 註冊 圖書與資訊處首頁 臺灣博碩士論文知識加值系統 義大機構典藏 功能切換導覽列 訪客IP：159.65.142.206 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:林義傑研究生(外文):Yi-JieLin論文名稱:提升太陽能電池效率之研究論文名稱(外文):AStudyofEfficiencyImprovementofSolarCell指導教授:橫山明聰、蘇水祥指導教授(外文):MeisoYokoyama、Shui-HsiangSu學位類別:碩士校院名稱:義守大學系所名稱:電子工程學系碩士班學門:工程學門學類:電資工程學類論文種類:學術論文論文出版年:2006畢業學年度:94語文別:中文論文頁數:66中文關鍵詞:太陽能電池、硝酸、二氧化矽外文關鍵詞:silicondioxide、solarcell、nitricacid相關次數: 被引用:0點閱:1990評分:下載:0書目收藏:0 本研究完整描述整個太陽能電池製程，包括蝕刻矽晶片表面、氯化磷氧(POCl3)擴散、製作抗反射層及網印燒結金屬電極都有完整的描述。

其中以1%氫氧化鈉加10%異丙醇的混合溶液，在70度下蝕刻矽晶片40分鐘，測得矽表面反射率由37%降至2%，並以掃描式電子顯微鏡觀察矽表面狀態，發現矽晶片表面有許多排列緊密的金字塔狀微結構，也嘗試了解其中的機制。

為了更進一步提高效率，在POCl3擴散完成後的矽晶片，藉由40%的硝酸溶液在100度下浸泡3.5分鐘，並以XPS量測矽晶片表面，發現晶片表面有明顯的二氧化矽(SiO2)薄膜形成，SiO2薄膜不但能消除矽表面的懸浮鍵，因此降低表面結合率，增加電子電洞對的取出。

此一SiO2薄膜因為厚度僅4nm，亦能容許載子穿燧通過，因此元件的光電流增加20%使太陽能電池的轉換效率由原本的6.12%提升至7.52%。

Thisstudydescribestheprocessofsolarcellcompletely,includingetchingsurfaceofsilicon、diffusionofphosphorousoxychloride(POCl3)、antireflectivecoating,andscreenprinted.Amongthem,thesiliconwaferwasetchedinamixedsolutionconsistingof1%sodiumhydroxide(NaOH)and10%isopropylalcohol(IPA)byvolumeat70°Cfor40minutes.Thereflectionisfrom37%to2%.Wefindthesiliconsurfacethathasdensepyramidstructurebyscanningelectronmicroscope(SEM)andtrytoknowitsmachine.Inordertoraisesolarcellefficiency,thesiliconwaferisimmersedin40wt%HNO3solutionsat100°Cfor3.5minutesafterdiffusionofphosphorousoxychloride.Thenwemeasurethesiliconsurfacebyx-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)andfindthesiliconsurfacehassilicondioxide(SiO2)thinfilmobviously.TheSiO2thinfilmcanreducedanglingbonds,soitmakesthelowersurfacerecombinationandthemoreelectron-holepairs.ThethicknessofSiO2thinfilmisonly4nm,sothecarrierscanpassthroughbytunneling.Therefore,thephotocurrentofsolarcellcanincrease20%andraisingsolarcellefficiencyfrom6.12%to7.54viahotHNO3. 目錄中文摘要……………………………………………………………………………………i英文摘要……………………………………………………………………………………ii誌謝………………………………………………………………………………………iii目錄………………………………………………………………………………………iv圖目錄………………………………………………………………………………………v第一章背景………………………………………………………………………………1第二章太陽能電池原理與類……………………………………….…………...……………32.1太陽能電池發電原理……………………………………….…..……………..……32.2太陽光的頻譜照度…………………………………………………………………42.3太陽能電池的轉換效率……………………………………………………………42.4太陽能電池之等效電路………………………………………..……………………62.5理論限界效率與太陽能電池之損失………………………………………………..82.6太陽能電池的種類……………………………….………….………………..……92.6.1矽太陽能電池………………………………….………….………………..…92.6.2薄膜型太陽能電池…………………………….……….……….……………102.6.3III-V族太陽能電池…………………………………….……….…………122.6.4有機太陽能電池………………………………………………….….……13第三章實驗機台與步驟…………………………………………………………………153.1實驗設備…………………………………………………………………………153.1.1高溫擴散爐(DiffusionfurnaceSystems)………………………...…………153.1.2掃描式電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscope,SEM)…………….…153.1.3反射率光譜儀(Reflectionspectrometer)…………………………………163.1.4電漿輔助化學氣相沉(PlasmaEnhanceChemicalVaporDeposition，PECVD)…………………………………………………………………….…163.1.5網板印刷機(screenprintingmachine)…………………………………163.1.6太陽光模擬器(solarsimulator)……………………………..…………173.2實驗步驟……………………………………………………………..…………173.2.1清潔及蝕刻表面(cleaningandtexturing)………………………………173.2.2P-N界面的形成…………………………………………………………183.2.3熱硝酸氧化法……………………………………………………………183.2.4抗反射層製作(anti-reflectioncoating)…………………………………183.2.5網版印刷和燒結電極(screenprintingandfiring)………………………193.2.6量測元件特性(measurement)……………………………………………19第四章結果與討論………………………………………………………………..………204.1表面粗化探討……………………………………………………………..………204.2熱硝酸氧化之探討……………………………………………………….………224.3抗反射層製作之探討………………………………………………………..……234.4網印金屬極燒結……………………………………………………………………24第五章結論……………………………………………………………………………....…26 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