三層光柵結(jié)構(gòu)超薄非晶硅太陽能電池寬帶吸收的增強

【摘要】：本文研究了三層光柵對超薄非晶硅太陽能電池光俘獲的影響。通過對單層、雙層、三層光柵結(jié)構(gòu)的周期和高度的研究,我們發(fā)現(xiàn)短光譜段(400-550nm)、中光譜段(550-750nm)和長光譜段(750-900nm)光寬帶吸收的增強分別由ZnO光柵、a-Si光柵和Ag光柵所導(dǎo)致。另外,我們對外量子效率吸收峰對應(yīng)波長在硅活動層的電磁場分布進行了分析,確定對應(yīng)的光學(xué)共振模式:一種是共振腔模式,主要由縱向的F-P共振產(chǎn)生;一種是沿著腔橫向傳播的波導(dǎo)模式;另一種是沿著a-Si_Ag表面的等離子體共振模式。太陽光垂直入射時,經(jīng)過三層光柵綜合作用,電池積分吸收達到了84.26%,短路電流達到23.87較平板結(jié)構(gòu)短路電流提高了49.00%。 【作者單位】：同濟大學(xué)精密光學(xué)工程研究所
【關(guān)鍵詞】：薄膜太陽能電池 光俘獲 F-P共振 等離子體共振 外量子效率
【分類號】：TM914.4
【正文快照】： 引言 為了滿足能源需求增長的可持續(xù)性,設(shè)計超薄非晶硅太陽能電池變的更加有意義。作為一種吸收材料,非晶硅自然儲量豐富具有良好的光學(xué)性能,并且它在米尺度制作技術(shù)己經(jīng)趨向完善因此非晶硅在光伏市場占有主導(dǎo)地位。多種太陽能電池結(jié)構(gòu)被提出,比如周期性、非周期性和非整數(shù)

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