基于光栅结构的高效太阳能电池设计研究
基于光栅结构的高效太阳能电池设计研究【摘要】:太阳能电池的捕光效率太低一直是制约太阳能电池发展的最大因素。针对这一难题,在第一代硅电池表面增加各种涂层,来增加光的捕获。在太阳能电池
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 绪论9-23
- 1.1 太阳能电池概述9-12
- 1.2 光子晶体在太阳能电池上的应用12-22
- 1.2.1 一维光子晶体电池结构12-14
- 1.2.2 二维光子晶体电池结构14-15
- 1.2.3 三维光子晶体电池结构15-18
- 1.2.4 光子晶体反射层电池18-20
- 1.2.5 光子晶体吸收转换层电池20-21
- 1.2.6 光子晶体窗口层电池21-22
- 1.3 本文架构22-23
- 2 光子晶体太阳能电池的理论基础23-36
- 2.1 光子晶体带隙的应用及计算23-25
- 2.2 严格耦合波理论25-36
- 2.2.1 一维光子晶体模型25-34
- 2.2.2 严格耦合波的matlab程序可靠性验证34-36
- 3 基于光栅结构的非晶硅吸收层的吸收特性研究36-43
- 3.1 电池模型37-38
- 3.2 吸收效率分析38-41
- 3.2.1 平坦结构与光栅结构对比38-39
- 3.2.2 纵深比和角度依赖性分析39-40
- 3.2.3 平坦吸收层与光栅吸收层角度依赖性对比40-41
- 3.3 吸收层电场分布图41-42
- 3.4 结论42-43
- 4 基于光栅结构的砷化镓吸收层的吸收特性研究43-52
- 4.1 模型和计算方法43
- 4.2 数值模拟与分析43-48
- 4.2.1 一维矩形光栅吸收层的吸收增强43-44
- 4.2.2 刻槽深度对吸收效率的影响44-45
- 4.2.3 三角形光栅吸收层吸收特性分析45-48
- 4.3 光栅结构吸收层的角度依赖性分析48-49
- 4.4 电磁场分布特性49-50
- 4.5 结论50-52
- 5 一维光子晶体背反层太阳能电池的研究52-56
- 5.1 问题分析52
- 5.2 理论建模与数值分析52-56
- 6 论文总结和展望56-57
- 6.1 总结56
- 6.2 展望56-57
- 参考文献57-62
- 在校期间参加课题和发表学术论文62-63
- 致谢63
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