新型硅薄膜太阳能电池混合陷光结构

【摘要】：针对应用于薄膜太阳能电池的一种混合陷光结构进行了分析研究,该结构由位于电池正面的电介质颗粒和位于电池背面的金属颗粒构成.运用有限时域差分法模拟分析了正面电介质颗粒与背面金属颗粒对光吸收增强的不同作用范围.运用电场图分析了其对光吸收增强的机制,包括两种颗粒的散射作用和金属纳米颗粒的表面等离子体近场增强作用.分别优化了正面电介质颗粒和背面金属颗粒的材料、大小等参量,获得了一种优化后的混合陷光结构.实验表明带有这种混合陷光结构的电池短路电流密度相对于参考电池提高了30.3%,该方法为提高薄膜太阳能电池效率提供了新思路. 【作者单位】： 中国科学院半导体研究所集成技术工程研究中心;
【关键词】： 太阳能电池 混合陷光结构 时域有限差分法 电介质颗粒 金属颗粒 光吸收 模拟
【基金】：国家重点基础研究发展计划(No.2012CB934204) 国家自然科学基金(Nos.61076077,61274066)资助
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 0引言作为第二代太阳能电池[1],薄膜太阳能电池因为其消耗原材料少而倍受青睐.硅薄膜电池吸收层典型厚度为1~2μm,而通常硅对太阳光谱充分吸收的光学厚度为180μm,因此电池吸收层对光并不能实现充分吸收,造成电池效率相对较低.因为电池本身厚度的原因,传统减反结构[2]如表面织

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