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微/奈米抗反射結構應用於矽晶太陽能電池之研製
(2010) 古鎮南; Jhen-Nan Gu
目前商用太陽能電池，其抗反射結構大多以隨機金字塔結構，但此結構並無法達到最佳的電池效能。有鑑於傳統太陽能電池的製作方法，對於抗反射效能的提升極為有限，故本研究利用微影技術定義圖案，並搭配光輔助電化學蝕刻(PAECE)之整合技術，在矽晶片表面製作高深寬比的微/奈米抗反射結構。微/奈米抗反射結構製作於N型矽基板上，當PAECE蝕刻時間為2 hr條件下，可得到具有倒金字塔的形貌外，尚還具有深凹的巨孔洞、微溝渠、黑色薄膜層等四種特殊結構。在390 nm900 nm波長範圍內，空白矽晶片的平均反射率為30.59 %。未經過PAECE蝕刻的倒金字塔陣列，平均反射效率為14.15 %；具倒金字塔陣列再經PAECE蝕刻後，平均反射率可降低為2.21 %。最後利用網印技術去印製上、下電極，完整製作出具有微/奈米複合結構之太陽能電池後，執行電池效能的評估與測試。本研究所製作完成之電池，在AM 1.5G之太陽光模擬環境下，進行電池I-V特性量測，以比較不同參數下電池之短路電流密度(Jsc)、開路電壓(Voc)、串聯電阻(Rs)、並聯電阻(Rsh)、填充因子(FF)及轉換效率等特性影響。