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因为其较弱的光捕获能力,薄膜硅太阳能电池陷光结构设计一直是目前研究的一个热点。AAO模板以其独特的纳米越来越受到人们的青睐,起初它只作为纳米材料制备的模型,但是近期它在太阳能电池陷光中的应用潜力逐渐凸显。 本文通过将AAO模板作为纳米结构光栅引入到薄膜硅太阳能电池表面和底部,设计了一种由表面和底部AAO构成的组合陷光结构。主要研究内容包括以下几个方面: (1)理论分析了AAO在不同位置的陷光原理,对带有AAO的太阳能电池物理建模,并实现最佳参数理论计算。 (2)采用FDTD Solution软件系统研究了不同AAO结构参数、AAO的制备误差等对电池光吸收、短路电流密度等的影响。实现了对AAO结构参数的仿真优化。结果表明,AAO可以作为陷光结构引用到电池中,表面AAO最佳参数为占空比0.5,周期440 nm,厚度75 nm。底部最佳AAO参数为占空比0.75,周期380nm,厚度90 nm。 (3)研究了组合陷光结构情况下入射角度、AAO错位等对电池光电特性的影响。结合FDTD Device软件,文中还仿真研究了电池的J-V特性。 (4)通过阳极氧化方法得到不同周期参数下的AAO,并尝试用PVA将其结合到Si材料表面,验证AAO纳米光栅结构的减反效果。