银纳米粒子催化刻蚀硅太阳能电池微纳复合结构研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51202067
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

The micro/nanostructure on the Si substrate play a important role in the increase of efficiency of the solar cells. Therefore, the design and controllable preparation of the micro-nano structure are important research direction in efficiency improvement of solar cells. In this project, the new micro/nano composite structure on the Si substrate with low reflectivity and good photovoltaic properties will be designed by theory computation and prepared controllably by a simple and low cost method. One the one hand,the mophorlogy controling systhesis of silver nanaoparticles will be realized by a simple silver mirror reaction without the introduction of stable agents and control-shaped seeds. On the other hand, the micro/nano composite strctures will be designed by theory computation and controllably prepared by metal-assisted catalytic etching process. Meanwhile, the correlation between microstructure and antireflection and photovoltaic properties will be revealed. By microstucture characterization, properties testing and simulation computation, the scientific problems including the growth mechanism of Ag nanoparticles, etching mechanism and mechanism of increasing efficengy of the new micro/nano composite strctures will be resolved. The final micro/nano composite structures could be used to prepare the solor cells with high efficiency and will promote the devolopment of energy conservation and low-carbon in our country.
硅表面微纳结构对硅太阳能电池整体效率具有重要影响,因此,微纳结构的优化设计和可控制备是提高太阳能电池效率的重点研究方向。本项目拟在硅衬底上设计以多孔硅为主体,具有低反射和优异光伏特性的新型微纳复合结构,并采用一种简单的、低成本的方法实现其可控制备。本项目创造性的采用了不添加任何稳定剂和控制形状的晶种的银镜反应,在硅表面制备尺寸、形状、均匀性可控的银纳米粒子;设计具有高陷光性的新型微纳复合结构,将获得的银纳米粒子用于催化刻蚀工艺,实现新型微纳复合结构的可控制备,并揭示其微观结构和光伏特性的相关性。将形貌表征、性能测试与理论计算相结合,解决在新型微纳复合结构制备过程中存在的科学问题:包括银纳米粒子在硅表面的生长机理,硅表面新型微纳复合结构的催化刻蚀机理和增效机制。具有良好减反射效果和优异光伏特性的新型微纳复合结构可直接用于高效太阳能电池器件,为我国的节能低碳产业发展做出贡献。

结项摘要

硅表面微纳结构对硅太阳能电池整体效率具有重要影响,因此,微纳结构的优化设计和可控制备是提高太阳能电池效率的重点研究方向。本项目采用了不添加任何稳定剂和控制形状的晶种的银镜反应,通过调整反应温度和反应物浓度来控制银粒子形状、大小和密度,实现了简单低成本的银纳米粒子在硅表面上的可控制备,并揭示了银粒子的形核生长机理。同时发现了一种低成本、操作简单的垂直沉积法,在非溶液中的硅表面上制备了超细纳米银粒子,可以用于制备超细硅孔结构以及硅微纳复合结构,这种结构可降低在近红外光谱区间的反射率,相当于拓宽了硅纳米结构的光谱吸收,对于提高太阳电池性能具有有益作用。. 本项目通过调整银纳米粒子形貌实现了各种硅微纳结构的可控制备,并揭示了相关的刻蚀机理,研究发现银纳米粒子催化剂的形貌是控制孔型结构的重要因素,内在原因是银粒子的催化活性、可运动性以及硅银界面反应的剧烈程度。本项目开展了硅表面微纳结构减反射设计的理论计算方面的研究,以规则排列的硅纳米线为例,模拟计算了纳米线的直径、密度以及长度与有效反射率面积的关系,获得了具有最佳减反射性能的硅纳米线阵列特征尺寸。. 本项目通过研究揭示了硅微纳结构与减反射之间的关系,与理论计算相结合可通过控制硅微纳结构的制备实现减反射性能的可控性,最终制备较短的硅纳米线阵列兼具良好减反射性能与较大少子寿命的优势,可用作制备高效硅基太阳电池的减反射层,为实现低成本高效率的硅纳米结构太阳能电池器件奠定基础。

项目成果

期刊论文数量(19)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Etching anisotropy mechanisms lead to the morphology-controlled silicon nanoporous structures by metal assisted chemical etching
蚀刻各向异性机制通过金属辅助化学蚀刻形成形态控制的硅纳米多孔结构
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Nanoscale
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Yang Bai;D;an Song;Yingfeng Li;Jian Luo
  • 通讯作者:
    Jian Luo
Dye-sensitized solar cells using nanomaterial/PEDOT-PSS composite counter electrodes : Effect of the electronic and structural properties of nanomaterials
使用纳米材料/PEDOT-PSS复合对电极的染料敏化太阳能电池:纳米材料的电子和结构特性的影响
  • DOI:
    10.1016/j.jphotochem.2014.07.014
  • 发表时间:
    2014-11-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Song, Dandan;Li, Meicheng;Zhao, Xing
  • 通讯作者:
    Zhao, Xing
基底表面结构对银枝晶形貌及其表面增强拉曼散射效应的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国科技论文
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄睿;白帆;姜冰;李美成
  • 通讯作者:
    李美成
Wafer-scale fabrication of uniform Si nanowire arrays using the Si wafer with UV/Ozone pretreatment
使用经过紫外线/臭氧预处理的硅晶圆晶圆级制造均匀的硅纳米线阵列
  • DOI:
    10.1007/s11051-013-1915-8
  • 发表时间:
    2013-09-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Bai, Fan;Li, Meicheng;Jiang, Bing
  • 通讯作者:
    Jiang, Bing
Metal-assisted homogeneous etching of single crystal silicon: A novel approach to obtain an ultra-thin silicon wafer
金属辅助单晶硅均匀蚀刻:一种获得超薄硅片的新方法
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2013.01.196
  • 发表时间:
    2013-05-15
  • 期刊:
    APPLIED SURFACE SCIENCE
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Bai, Fan;Li, Meicheng;Li, Yingfeng
  • 通讯作者:
    Li, Yingfeng

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其他文献

乳制品质量危机背景下供应链安全管控机制研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    农业现代化研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜冰;李翠霞
  • 通讯作者:
    李翠霞
中国奶牛不同饲养方式生产成本变动分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    湖北农业科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜冰;李翠霞;王晨;魏艳骄
  • 通讯作者:
    魏艳骄
中国乳制品加工业集聚程度变动研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国畜牧杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜冰;李翠霞
  • 通讯作者:
    李翠霞
中国毛纺织加工企业地理集聚动因及提升对策
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    江苏农业科学
  • 影响因子:
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  • 作者:
    姜冰;王亚坤
  • 通讯作者:
    王亚坤
中澳自贸协定对中国进口澳大利亚乳制品的影响分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国乳品工业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐雅楠;李翠霞;姜冰
  • 通讯作者:
    姜冰

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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