柔性太阳电池减反膜的制备研究
本学位论文主要研究内容如下： (1)设计和制备了毫米级圆柱形透镜阵列环氧树脂聚合物（ERP）减反膜。用毫米尺度的平-凸柱面玻璃透镜阵列作模板，通过两步模板复制法制备了具有平-凸柱面透镜阵列结构的ERP减反膜。基于光学+电学的仿真和测试结果显示，由于透镜的聚焦作用，这种减反膜对太阳电池的效率提高与支持层(透镜与电池表面之间的薄膜)的厚度有关。合适的支持层厚度可以有效地提高晶硅太阳电池的效率。更重要的是，所设计制备的毫米尺度阵列结构减反膜比人们普遍研究的微/纳结构减反膜制备更简单，而且适宜工业低成本生产。 (2)设计和制备了两种不同阵列结构复合的双重聚二甲基硅氧烷（PDMS）减反膜。使用模板复制法制备了亚毫米尺度平-凹型柱面PDMS薄膜，然后利用等离子体表面改性法在凹型柱面的表面形成纳米褶皱，得到了纳米光栅与亚毫米尺度凹型柱面阵列结构复合的双重PDMS减反膜。测试结果显示，这种双重减反膜可以将晶硅太阳电池的效率从17.5%提高到18.34%。使用光刻方法制备了纳米柱阵列结构，采用纳米压印方法将纳米阵列结构压印到毫米尺度的平-凸柱面透镜阵列的表面组成了复合的纳米-毫米阵列结构PDMS双重减反膜。测试结果显示，这种减反膜可以将商业晶硅太阳电池的效率从18.60%提高到19.52%，并且使太阳电池具有很好的全天候效率提高作用。 (3)高效率可折叠的晶硅太阳电池模块制备。采用等离子体轰击使PDMS表面褶皱制备纳米结构减反膜，将2mm×2mm小块太阳电池排列，用PDMS粘附到纳米褶皱的PDMS减反膜上形成柔软可折叠的晶硅太阳电池模块。光学测量显示，柔性纳米褶皱减反膜可以使太阳电池前表面的反射率从7.2%降低到5.2%。电学特性测量表明，柔性纳米褶皱减反膜可将每小块电池的短路电流从0.409A提高到0.421A。
柔性太阳电池;褶皱减反膜;透镜阵列聚光器;二甲基硅氧烷;转换效率
温州大学
硕士
凝聚态物理
张耀举
2019
中文
TM914.4
2020-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）