太阳能电池用宽光谱减反射光栅的优化设计

【摘要】：为降低太阳能电池片表面的反射率,提出了一种基于SiO2/TiO2膜层的减反射光栅,该光栅由基底、浮雕结构和表面薄膜覆盖层组成。以加权平均反射率为评价函数,采用严格耦合波理论和遗传算法对光栅的槽深、周期、占空比、入射角和包覆层厚度等参数进行优化。所设计的太阳能电池用减反射光栅在入射波长为300~1100nm,入射角度在±40°范围变化时加权平均反射率低于2.16%,最小加权平均反射率低于1.04%。数值分析表明设计的光栅具有优良的工艺容差。 【作者单位】： 青岛大学物理科学学院;山东省高校光子学材料与技术重点实验室;山东理工大学材料科学与工程学院;
【关键词】： 光栅 减反射 宽光谱 严格耦合波理论
【基金】：国家自然科学基金(11274188,11104166) 青岛市科技计划基础研究项目[12-1-4-2(17)-jch] 国家级大学生创新创业训练计划项目(201211065046)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言太阳能电池是利用光电效应把太阳能直接转换为电能的器件[1]。影响电池效率的因素主要有电学损失和光学损失,其中光学损失来源是电池表面反射、遮挡损失和电池材料的内部量子效应[2]。当入射光照射到未经光学补偿的高折射率晶体硅(c-Si)材料表面时,只有2/3的入射光可以入

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