基于超快激光多光束并行加工的高效新型太阳能电池制绒技术研究
国家自然科学基金
随着以煤炭、石油为主的不可再生能源日益短缺，“雾霾”问题日益加剧，人类对清洁的可再生能源的需求愈加迫切。晶硅电池目前占了太阳能市场的近90%，产额巨大，尽可能提高其对太阳光能量的吸收已成为当前晶硅太阳电池技术升级和科技成果成功转化的主要任务。针对目前的晶硅表面制绒技术均只对应特定类型的微孔结构，缺乏微孔结构类型对材料表面反射率的对比研究，且微孔的形状难以精确控制的问题，本项目研究了利用激光旋切方法，针对晶硅表面制绒微结构进行工艺优化和理论分析。采用有限差分时域法（FDTD）建立晶硅表面微单元模型，模拟计算了制绒微结构对光吸收的效应，研究了四种微结构类型（正金字塔、倒金字塔、圆柱、圆柱孔）和尺寸等几何特性对材料表面反射率的调控规律，并进行了超快激光旋切加工微孔实验，验证激光旋切的减反效果。并基于激光直写研究了激光多光束并行加工对加工质量和效率的影响规律。这些研究成果为分析绒面微结构单元三维形貌对材料表面反射率的影响规律提供可靠的数据支持和理论分析，对完善绒面结构对太阳能电池光电转换效率的影响机理具有重要参考意义。
