纳米粒子辅助刻蚀与等离激元增强硅太阳电池微纳结构研究

项目名称： 纳米粒子辅助刻蚀与等离激元增强硅太阳电池微纳结构研究

项目编号： No.51172069

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 无机非金属材料学科

项目作者： 李美成

作者单位： 华北电力大学

项目金额： 62万元

中文摘要： 开展硅太阳电池的新型微纳结构研究，设计制备兼具高陷光和超疏水自清洁复合功能的硅表面微纳结构,并设计实现纳米粒子等离激元增强的高效硅太阳电池。在深入研究贵金属粒子催化机理的基础上，制备周期性亚波长光栅结构和阶层状金字塔结构，并开发纳米粒子等离激元效应，共同实现硅太阳电池的增效。一方面，采用催化刻蚀技术和阳极氧化铝模板法，在硅衬底表面制备出可控的周期性亚波长光栅结构。并用碱性盐溶液刻蚀和贵金属粒子催化刻蚀相结合的方法制备阶层状金字塔结构。另一方面，在表面等离激元激发机理及条件的计算模拟基础上，通过金属纳米粒子修饰的新型复合微纳结构，增强太阳电池的光电转换效率。另外，在上述高减反、全光谱吸收陷光结构表面再沉积钛氧化物减反层形成高效稳定自清洁复合陷光结构。研发的具有自主知识产权的高效陷光及等离激元增强的高效太阳电池微纳结构可直接应用于太阳电池器件，为我国节能低碳产业发展和生态环境建设做出贡献。

中文关键词： 硅太阳电池；金属颗粒；等离激元；催化刻蚀；微纳结构

英文摘要：

英文关键词： Silicon solar cells；Metal nanoparticles；Plasmon polaritons；Assisted etching；Micro-nano structures