一种太阳电池纳米陷光结构的制备方法

提出了一种利用石墨纳米颗粒作为掩膜,通过金属辅助刻蚀来制备具有低反射率的太阳电池纳米陷光结构的方法。用该方法制得了一种表面覆盖有纳米线和纳米孔的太阳电池纳米陷光结构。结合金属辅助刻蚀的机制和这种陷光结构的形成原理,分析了石墨纳米颗粒和H2O2浓度对陷光结构形貌的影响,并讨论了陷光结构的形貌对样品陷光性能的影响。最后,制得了在300～1100nm波长范围内平均反射率仅为3.6%的太阳电池陷光层。     

银铜双原子MACE法制备多晶硅陷光结构及其性能的研究

采用一步银铜双原子金属辅助化学腐蚀(MACE)法,于室温下在多晶硅表面制备纳米陷光结构,研究了腐蚀时间及银铜摩尔比对多晶硅表面反射率和形貌的影响。用分光光度计测量了多晶硅表面的反射率,用扫描电镜观察了表面形貌。发现银铜双原子MACE法所形成的结构比银单原子或铜单原子MACE法所形成的结构更加平整且具有更低的表面反射率室温下经过银铜两种金属原子协同催化腐蚀后,在银铜原子摩尔比低于1/10时多晶硅表面形成了纳米多孔状与槽状结构共存的复合结构,在银铜原子摩尔比高于1/5时多晶硅表面形成密集的纳米线结构。研究结果表明,孔状与槽状的复合结构具有良好的陷光效果,当银铜原子摩尔比为1/10,腐蚀时间为180s时,多晶硅的反射率达到最低,仅为6.23%。     

浮法玻璃的铝诱导表面织构研究

本文采用铝诱导表面织构方法,在浮法玻璃表面成功地制备了陷光结构:采用快速辐射加热法对蒸镀约200nm厚Al膜的浮法玻璃基片进行了一定时间的热处理,然后分别经H3PO4和HF/HNO3的混合溶液腐蚀.借助扫描电镜(SEM)、紫外可见分光光度计研究了热处理和HF/HNO3混合溶液处理的时间对玻璃表面织构形貌及陷光特性的影响.实验发现,快速辐射加热法退火2 h,就可在玻璃表面形成较好的陷光织构,织构的特征尺寸较小时,陷光作用较好.     

两步酸修饰的多晶硅绒面结构

本文提出两步法制备多晶硅表面绒面技术,用两次化学腐蚀修饰多晶硅片的表面。实验中首先采用腐蚀液HF/NaNO2/H2O对多晶硅表面进行腐蚀,然后采用腐蚀液HF/HNO3/（NH4）2C2O4/H2O对其表面进一步修饰。通过多晶硅SEM表面形貌图分析,两步法修饰的多晶硅表面有形状如蚯蚓状的腐蚀坑,腐蚀坑的深度和分布密度相对较大。通过反射谱分析了多晶硅片表面陷光效果,并与用其它方法修饰的硅表面陷光效果进行了对比,与传统配方HF/HNO3/H2O获得的多晶硅表面相比,综合平均反射率下降了7%左右。这种方法获得的多晶硅表面能有效收集太阳光,有利于提高太阳能电池的转换效率。     

陷光结构应用于太阳能电池的研究进展

在太阳能电池中引入陷光结构是提高光电转换效率的一种重要方法。本文主要从晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和其他新型太阳能电池三方面,综述了近年来国内外陷光结构用于太阳能电池的最新研究进展,分析了陷光结构对各类太阳能电池性能的影响、陷光作用的原理及工艺手段,最后指出其发展潜力及未来的研究方向。     

陷光结构在GaAs薄膜太阳电池中的应用

陷光结构由于其独特的光学特性,在光伏器件中发挥的作用越来越重要。目前硅基太阳电池中陷光结构的应用很常见,然而在GaAs薄膜太阳电池中陷光结构的报道并不多。详细介绍了陷光结构的原理及其在GaAs薄膜电池中的研究现状和应用情况。综述了GaAs薄膜太阳能电池中常用的三类陷光结构:正面陷光结构(包括纳米颗粒、纳米线、纳米锥等)、背面陷光结构(如镜面背反射层)以及混合陷光结构。大量研究表明,陷光结构的使用可以进一步提高GaAs薄膜电池的光电转换效率,一定程度上达到降低电池生产成本的目的。     

薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构的研究进展

制备高效硅薄膜太阳能电池,需要在整个太阳光谱范围内进行有效陷光和保持低反射率。最近,对于硅衬底的陷光结构展开了大量的研究工作。综述了近年来硅衬底陷光结构的研究进展,分析了陷光结构制作的影响因素,展望了薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构研究的发展趋势。     

单晶黑硅微结构对其反射率影响的研究

采用Ag辅助化学腐蚀法在不同H2O2浓度、腐蚀温度和腐蚀时间条件下制备了单晶黑硅微结构,并系统地研究了这种微结构对表面反射率的影响规律。采用场发射扫描电子显微镜对样品形貌进行了观察,并利用分光光度计对样品的表面反射率进行了测试,最终采用陷光模型对黑硅微结构与其反射率的关系进行了深入分析。发现当腐蚀液为7.8mol/L HF和0.6mol/L H2O2混合液、腐蚀温度为20℃以及腐蚀时间为90s时,所制备黑硅的腐蚀深度为900nm,其表面平均反射率为0.98%(400~900nm)。     

多晶硅太阳电池表面激光织构工艺研究

采用激光刻蚀,辅以化学溶液腐蚀对多晶硅片进行了表面织构.利用扫描电镜(SEM)、Helios LAB-rc反射率测试仪和Semilab WT2000少子寿命仪对样品进行了表征.结果表明,多晶硅表面经激光织构后表现出很好的陷光效果,反射率降低为8.0％.激光织构使硅片的少子寿命缩短,通过沉积Al2O3钝化薄膜可改善多晶硅片的电学性能.     

光纤表面Fe-C敏感膜的制备及腐蚀行为研究

金属敏感膜的制备是金属敏感膜光纤传感器的研究重点,本文介绍了这类传感器的原理,并以磁控溅射制备Cr膜作为中间导电层、然后电镀的方法在光纤上制备了Fe-C敏感膜,对其结构和表面形貌进行了分析。通过1%HCl溶液的腐蚀实验发现,在腐蚀过程中输出光功率出现增大现象,而且不同厚度Fe-C敏感膜的光信号响应时间不同。通过微观的腐蚀过程连续观察发现,当敏感膜腐蚀到一定程度后,出现从光纤上脱落的现象。     

激光化学诱导液相腐蚀新方法

提出了一种激光诱导液相腐蚀新方法——抗蚀膜掩蔽法。抗蚀膜掩蔽法是指在激光腐蚀中,用抗蚀膜来实现对激光腐蚀区域的控制。理论分析和实验结果都表明,抗蚀膜掩蔽法可以有效地控制激光化学腐蚀的图像形状;因不需要对激光光束进行聚焦,光传播垂直于基片表面,制作出的腐蚀孔侧壁可以具有很高的垂直度;利用激光光束中心区域能量分布近似均匀的特点,使小面积腐蚀区域的腐蚀速率近似相等,腐蚀面内各点没有明显的高度差。因为以上优点,抗蚀膜掩蔽法能克服现有激光腐蚀方法的诸多弊端,简化激光腐蚀工艺,在特殊结构光电器件和光电集成中具有广泛的应用前景。     

多晶硅绒面结构光学特性的数值模拟

基于麦克斯韦方程组和材料本构方程,利用多物理场有限元软件COMSOL Multiphysics 3.5a中的RF模块建立了多坑绒面的有限元模型,并对硅片腐蚀前后的光学特性进行了模拟。研究表明,与硅片腐蚀前相比,腐蚀后(即多坑)绒面反射率较低,功率流y分量较高,具有较好的陷光效果,当波长为800nm时,多坑绒面表面电场z分量的最大值和最小值分别为腐蚀前硅片的3.1倍和2.3倍,而表面磁场y分量两个极值分别为腐蚀前硅片的6倍和6.6倍;通过将模拟结果和实验数据比较可知,多坑模型模拟结果更接近实验值,所获模拟结果可更好地指导实际生产。     

激光诱导液相电极腐蚀新方法

提出了一种激光诱导液相腐蚀新方法—电极腐蚀法。电极腐蚀法是指进行激光化学液相腐蚀时,在腐蚀溶液中添加电极,以吸引反应中间离子脱离基片表面,实现腐蚀的持续稳定进行。理论分析和实验结果都表明,电极腐蚀法可以有效地加快激光腐蚀的进程;吸附在基片表面的离子在电极作用下,快速迁移出基片表面,保证了基片表面腐蚀溶液构成的稳定,进而得到更加均匀的腐蚀表面;利用电流随腐蚀速率变化而变化的特点,使腐蚀速率和深度的直接监控转变为对腐蚀电流的间接控制,简化腐蚀控制方法。基于以上优点,电极腐蚀法可以克服现有激光腐蚀方法的诸多弊端,改善激光腐蚀性能,在特殊结构光电器件的制作和半导体的微细加工中具有广阔的应用前景。     

游标卡尺刻线的照相腐蚀工艺简介

游标卡尺是目前使用最多的一种量具,为了解决工作中的急需,各地有机械加工能力和有量修经验的厂矿都设法自行制造。但卡尺的刻线往往成为关键问题,不易解决。我们曾在翻新和小批制造卡尺工作中,对照相腐蚀工艺进行过摸索,取得良好效果。这种方法工艺过程简单、设备要求不高,一般厂矿均可进行。现介绍如下,不当之处请同志们批评指正。卡尺刻线的照相腐蚀法是利用感光乳胶受光后变成具有很大抗腐蚀能力的保护层,未受光部分则易被水溶解而露出金属表面的特性,用腐蚀液对未受光部分进行腐蚀,在卡尺表面就“刻”上了我们所需要的刻线和数字。一、工艺过程1.表面清洗除油(1)物理清洗法     

循环加速腐蚀中紫外照射对环氧涂层老化行为的影响

采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微(SEM)及电化学交流阻抗(EIS)技术,研究了环氧涂层在两种循环加速腐蚀(湿热-盐雾-疲劳和湿热-紫外-盐雾-疲劳)中的表面形貌、化学组成以及电化学阻抗特性。无紫外的循环加速腐蚀后涂层中心部分表面形貌无明显的变化,边缘部分涂层8个周期之后起泡破裂,破裂处出现了涂层下基体的腐蚀;有紫外的循环加速腐蚀过程中,紫外照射之后涂层表面粗糙度增加,出现粉化、失光现象,随循环加速腐蚀周期的增多涂层表面开始出现裂纹,且裂纹数量逐渐地增多。FTIR研究表明,无紫外的循环加速腐蚀后涂层结构无变化,而有紫外的循环加速腐蚀后涂层结构发生了明显的变化,高分子链断裂,O-H,C-H,C=C键及苯环等官能团消失。涂层在有紫外的循环加速腐蚀8个周期之后的电化学阻抗值仅为无紫外的1/2。     

医用金属表面溶胶-凝胶法和离子束合成TiO2薄膜的结构、性能比较

采用溶胶－凝胶法和离子束增强沉积法在医用NiTi合金表面制备TiO2薄膜以提高其生物相容性。利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和X光电子能谱（XPS）对薄膜的结构、表面形貌及组成进行了比较研究；电化学腐蚀实验表明，两种方法制备的TiO2薄膜对金属基体均起到一种保护膜的作用，能够提高医用金属材料在模拟体液中的抗腐蚀性；对薄膜表面固定肝素抗凝血分子进行研究发现，溶胶－凝胶法制备的TiO2薄膜表面能够获得较好的肝素固定效果。     

医用金属表面溶胶-凝胶法和离子束合成TiO2薄膜的结构、性能比较

采用溶胶-凝胶法和离子束增强沉积法在医用NiTi合金表面制备TiO₂薄膜以提高其生物相容性.利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和X光电子能谱（XPS）对薄膜的结构、表面形貌及组成进行了比较研究;电化学腐蚀实验表明,两种方法制备的TiO₂薄膜对金属基体均起到一种保护膜的作用,能够提高医用金属材料在模拟体液中的抗腐蚀性;对薄膜表面固定肝素抗凝血分子进行研究发现,溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜表面能够获得较好的肝素固定效果.     

MEMS芯片正面结构释放时的保护

提出了一种MEMS后处理中正面结构释放的正面保护方法．尤其是针对在CMOS-MEMS工艺制造单片集成传感器时，MEMS后处理工艺中正面体硅湿法腐蚀时对已制作完成的CMOS电路部分的表面铝引线、铝焊盘和钝化层下多晶层的保护方法．将一种新型的复合膜结构和优化后的TMAH腐蚀液相结合，可以保证长时间高温腐蚀时腐蚀液不会渗透到钝化层下，同时完成正面MEMS结构释放．具有与CMOS工艺兼容、工艺实现简单等特点．     

防锈铝板表面腐蚀原因分析

采用光学金相，扫描电镜，能量色散谱，俄歇电子能谱和X光电子能谱等多种方法分析了防锈铝板表面发生大面积腐蚀的原因，各种分析结果表明，缝隙腐蚀是导致防锈铝板表面发生失效的主要原因。     

基于多孔氧化铝腐蚀的表面结构制备及其疏水性能研究

先采用阳极氧化法在铝基板上制备了多孔氧化铝(AAO)膜,并以铝基AAO膜作为前驱物,采用化学腐蚀溶液分别制备出了具有纳米结构、微米结构和微纳复合结构表面的薄膜材料结构。利用扫描电子显微镜、荧光分光光度计和电子能量色散谱仪等测试手段分析了薄膜材料表面结构,并在薄膜表面涂覆低表面能物质氟硅烷薄膜研究这些表面结构的疏水性能。研究结果表明:通过控制化学腐蚀时间可以在铝基AAO膜表面分别获取纳米结构、微纳复合结构和微米结构;与未腐蚀的AAO膜表面相比,三种表面结构都有效提高了疏水薄膜表面的疏水性能;在NaOH溶液腐蚀16 min条件下,表面呈现微纳复合结构,具有超疏水性能,水的接触角达到155°。