一维铝背栅单晶硅薄膜太阳能电池光吸收分析

【摘要】：分别以铝、银、硅为一维背栅设计了三种单晶硅结构的薄膜太阳能电池.利用时域有限差分法,在入射光为300nm~1100nm的波长段,计算了三种背栅材料的单晶硅薄膜太阳能电池单晶硅层的光吸收效率;利用计算所得到的磁场强度分布特点,分析了600nm以上波长段光吸收增强的机理.定义了归一化光吸收密度的概念,以定量衡量给定波段的光吸收效率.通过比较三种太阳能电池的归一化光吸收密度和短路电流密度,发现铝背栅比硅背栅和银背栅能更加有效地提高单晶硅薄膜太阳能电池的全波段光吸收效率. 【作者单位】： 合肥工业大学机械与汽车工程学院安徽省数字化设计与制造重点实验室;
【关键词】： 光电子学 单晶硅 时域有限差分法 光栅 薄膜太阳能电池 短路电流密度
【基金】：国家自然科学基金重点项目(No.51435003)资助~~
【分类号】：TM914.42
【正文快照】： 0引言单晶硅作为目前最普遍使用的太阳能电池吸收层材料,由于其能带结构是间接带隙,在近红外波段对太阳光的吸收非常微弱.研究表明,单晶硅需要10μm才能有效吸收波长为800nm的太阳光,而太阳光波长为1 100nm时,单晶硅则需要1 mm以上才能充分吸收[1].目前单晶硅太阳能电池吸收层

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