基于光栅结构薄膜太阳能电池吸收层结构设计和优化

【摘要】：设计了一种具有光栅结构砷化镓吸收层的薄膜太阳能电池,利用严格耦合波方法分析了矩形光栅和双层矩形光栅结构砷化镓吸收层在280~900nm入射波长范围内的吸收效率.分析表明:在吸收层厚度一定的条件下,矩形光栅结构相比于平坦形吸收层的吸收率有较大提高;双层矩形光栅吸收效果更为明显,其对可见光的吸收率在较大波长范围内比单层矩形光栅提高了至少10%,比平坦形提高了至少20%.可见通过结构设计,光子在光栅内随机反射增加了光在吸收层的作用时间和距离,增强了吸收层对光的吸收率,进而提高薄膜太阳能电池的光电转换效率. 【作者单位】： 郑州大学信息工程学院河南省激光与光电信息技术重点实验室;
【关键词】： 光电子学 吸收层 耦合波分析 吸收光谱 光栅 砷化镓
【基金】：国家自然科学基金(No.11104251)资助
【分类号】：TM914.42
【正文快照】： 0引言太阳能电池可以将光能转换为电能,但由于光子流失导致太阳能电池光电转换效率普遍不高.造成光子流失的原因主要有两方面,一是吸收层薄膜材料本身对光的吸收率小,二是吸收层的结构不利于光子的吸收转换.针对第一个问题,需要研究新型的对光转换效率高且吸收波长范围更宽的

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