硅薄膜太阳能电池中硅纳米线形状对光吸收率的影响

【摘要】：为了研究硅薄膜太阳能电池中硅纳米线阵列的光吸收率,利用耦合波分析理论(RCWA),分别研究了按正方形排列的柱形、锥形、柱锥形间隔等3种形状硅纳米线阵列对光吸收率的影响。通过改变3种形状硅纳米线阵列的周期、占空比,分别计算其对应的光吸收率,从中优化得到吸收效率最佳的硅纳米线结构参数,并通过光吸收效率η对硅纳米线结构的光吸收率进行定量分析。结果表明,在一定范围内适当增大硅纳米线结构的周期和占空比,能使得吸收率曲线往长波段处移动,并能有效地增加其光吸收效率η;不同硅纳米线形状获得最大吸收效率时对应的结构参数也不同;3种形状硅纳米线阵列中以锥形硅纳米线的光吸收率最佳。 【作者单位】： 广西大学物理科学与工程技术学院;四川大学物理科学与技术学院;
【关键词】： 硅纳米线 纳米线形状 硅薄膜太阳能电池
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61167001) 广西自然科学基金资助项目(2013GXNSFFA019001)
【分类号】：TM914.42
【正文快照】： 硅纳米结构具有发光性能[1]、对光的低反射和宽频吸收[2]等光学特性而成为研究热点,其中硅纳米线被用于硅太阳能电池的抗反射层或主要吸收层[3]。对于硅太阳能电池而言,硅平面薄膜虽然比硅晶片耗材少,但不能通过改变其结构而增加吸收率,而硅纳米线阵列可以通过改变其形状结构

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