銀納米光柵增加晶體硅薄膜太陽能電池光吸收的研究

【摘要】：為了提高晶體硅(c-Si)薄膜太陽能電池對光的俘獲能力,提出了一種可以顯著增強(qiáng)光吸收的電池結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)由減反射層、有源層和背反射鏡組成?；谟行д凵渎收{(diào)制的基本原則和嚴(yán)格耦合波理論,通過數(shù)值計算與仿真討論了不同結(jié)構(gòu)層的光學(xué)特性,計算了減反射層的透射率、背反射鏡的反射率和經(jīng)過優(yōu)化后的c-Si薄膜太陽能電池的吸收率。在AM1.5G(地表面上接受到的以48°入射的太陽光譜,包含漫反射)照射下,當(dāng)入射角小于75°,有源層的厚度為20μm時,太陽能電池在400~850nm、850~1000nm、1000~1100nm波長范圍內(nèi)平均吸收率分別為85.7%、49%、14%,有效彌補了c-Si薄膜太陽能電池近紅外波段吸收不足的缺陷。 【作者單位】： 青海大學(xué)新能源光伏產(chǎn)業(yè)研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 光伏 晶體硅薄膜 太陽能電池 表面等離子體激元 陷光 金屬納米光柵
【基金】：青海省重點實驗室發(fā)展專項資金(2014-Z-Y31,2015-Z-Y18)
【分類號】：TM914.4
【正文快照】： 目前限制薄膜太陽能電池發(fā)展的一個嚴(yán)重問題是:半導(dǎo)體材料的光吸收深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光子擴(kuò)散深度,且對禁帶能量附近的光很不敏感,因此薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率較低。提高晶體硅(c-Si)薄膜太陽能電池的光俘獲能力主要從減少表面反射和增加光在太陽能電池內(nèi)傳播的路徑長度這兩方

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