三角嵌套光栅结构的非晶硅薄膜太阳电池设计

来源 :中国物理学会2013年秋季学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:itartan
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  提出了一种新型非晶硅薄膜太阳电池,该太阳电池结构的顶部和底部均采用对光吸收率提高有帮助的三角嵌套的光栅结构.采用严格耦合波方法(RCWA)对三角光栅结构的ITO层,a Si层,Zn0层, Ag层的反射率/透射率随着周期和槽深度变化分别进行了分析讨论,设计出了最优的太阳电池结构,并从以下几个方面对该太阳电池的吸收性能做了比较详细的讨论:首先,光在入射波长为400nm,500nm, 600nm,700nm,经过优化的太阳电池,在入射角为0-70.范围内有接近1的高吸收率.其次,光在入射角度为20°,40°,60°,经过优化的太阳电池在入射波长为400-750nm的范围内,其平均光吸收率可以达到95%左右.最后,计算了该结构电池分别在TE偏振和TM偏振下的光吸收图谱,从中可以直观的看到,优化后的太阳电池在0-80.的入射角度和300-800nm宽波长范围内具有较高的吸收率. 此外,将优化后的ITO增透膜和等厚度平坦的ITO增透膜的光吸收率相比较,可以看出优化后的增透 膜在宽频范围内的吸收率比平坦ITO层高.该研究为制备高吸收率,高效率的太阳电池结构提供了理论依据.
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