提高薄膜太陽能電池光譜響應的光學結構設計

【摘要】：光吸收效率是提高薄膜太陽能電池的光電轉換效率的關鍵,通過增加入射光在太陽能電池中的光程的方法提升電池的吸收效率。采用有限元法對薄膜太陽能電池進行參數(shù)和結構優(yōu)化。首先設計了一維具有分布式布拉格反射器性能,波長范圍在400~800nm的的光子晶體DBR結構作為電池的背反射,與單純的PIN結構的太陽能電池相比,使光吸收效率和光譜響應分別提升了38%和45%,并在此基礎上,在DBR表面刻蝕光柵作為薄膜硅太陽能電池的背底反射器。仿真結果表明:通過利用DBR的高反射性和光柵的衍射作用,在400~1 000nm光譜范圍內(nèi),進一步提高了太陽能電池的光吸收效率和光譜響應,通過與單純PIN太陽能電池相比較,光吸收率和光譜響應分別提升了61.6%,和85.4%。 【作者單位】： 南京郵電大學電子科學與工程學院;
【關鍵詞】： 太陽能電池 布拉格反射器 光柵 吸收效率 光譜響應
【基金】：國家自然科學基金SFC資助項目(61302101,61306003) 江蘇省自然科學基金資助項目(BK20130874) 南京郵電大學校內(nèi)資助項目(NY214051)
【分類號】：TM914.42
【正文快照】： ***EEACC:8430引言太陽能是人類取之不盡,用之不竭的新能源,因此太陽能的研究和應用是新能源發(fā)展的主要方向之一。早在20世紀50年代,第一塊硅太陽能電池的問世,揭示了現(xiàn)代太陽能電池研究和開發(fā)的序幕。近年來,太陽能電池得到了科研工作者的廣泛關注和深入研究[1-2]。目前,提高

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