【摘 要】
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采用陷光技术可以在减小薄膜太阳电池物理厚度的同时,有效提高电池的光吸收.以α-Si薄膜太阳电池为例,设计出了一种可实现宽光谱陷光的复合陷光结构:在Ag背电极与硅薄膜之间
【机 构】
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郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室,河南450052
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采用陷光技术可以在减小薄膜太阳电池物理厚度的同时,有效提高电池的光吸收.以α-Si薄膜太阳电池为例,设计出了一种可实现宽光谱陷光的复合陷光结构:在Ag背电极与硅薄膜之间制备一维Ag纳米光栅,同时在电池前表面沉积织构的减反膜.采用有限元数值模拟方法,对Ag纳米光栅的结构参数如Ag纳米柱的高度、宽度及光栅周期等进行了优化.模拟结果表明:在AM1.5光谱垂直入射条件下,纳米柱的宽度和高度对电池总的光吸收Gr影响较小;随着光栅周期的增大,Gr先增大后减小;在宽度为180 nm,高度为90 nm,周期为600 nm时,α-Si薄膜电池在300 nm～800 nm波长范围内总的光吸收较无陷光结构的参考电池提高达103％,其中在650 nm～750 nm长波范围内的光子吸收率较参考电池提高300％以上.最后,对有复合陷光结构的薄膜电池在各个波段光吸收增强的物理机制进行了分析.
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