多结太阳能电池抗反射涂层出现新设计

过去一年中，大型硅片格式的迅速崛起已经证明，光伏系统某一领域的技术进步，往往会对另一领域提出新的要求。 目前，抗反射涂层(ARCs)已在模块生产中被广泛应用于前侧玻璃面板，这一技术的使用，也对串联电池和多结电池的概念提出了新的挑战。串联电池和多结电池可吸收的太阳光谱范围更大，其产生的反射范围也更大，这意味着抗反射涂层 (ARCs)需要在更大范围内减少反射。 马德里理工大学的科学家们通过研究抗反射涂层在III-V 多结电池概念中的作用，特别是某些小众应用领域，例如卫星供电和空间探索等领域的应用，致力于寻求这一问题的解决方案。他们的全部研究成果发表在《太阳能》杂志上，题目是多结太阳能电池宽波长抗反射涂层的高低折射率叠层。

在论文中，该小组指出，目前最新的改进抗反射涂层的方法，通常包括：（1）在涂层上添加额外的层；（2）使用复杂的纳米结构或等离子体来制作涂层——所有这类方法都会增加制造过程的复杂性和材料消耗量。

考虑到这一点，科学家们坚持使用只有高低折射率这两种材料交替组合而成的薄双层来制作抗反射涂层。该团队还发明了一套算法，用于计算两种不同类型的III-V太阳能电池的最佳涂层设计，并证明高低折射率组合涂层可以显著提高电池效率。

在对各种电池技术的模拟实验中，使用上述方法进行涂层设计后，其效率提高了1 – 5%。相比现有的多结太阳能电池抗反射涂层处理技术，该团队还指出了“高低折射率叠层”技术在大规模生产中的几个潜在优势，该技术据说已被其他行业用于玻璃涂层生产，经适当调整后即可用于当前的光伏制造业。

高低折射率叠层抗反射涂层（HLIS ARC）的优点在于其只需使用两种材料，与具有梯度基层的多层抗反射涂层（例如：三层或四层抗反射涂层）相比，HLIS ARC减少了对新材料的需求”，科学家们总结道，“这种技术解决方案非常简单，且事实证明高低折射率叠层对基层厚度的微小变化似乎并不敏感，这也使它们更有希望进入实际应用领域。”