金属纳米栅格薄膜等离激元太阳能电池的优化设计

【摘要】：为提高薄膜太阳能电池的性能,运用时域有限差分和粒子群优化算法,对薄膜太阳能电池金属纳米栅格的结构参数进行了优化设计。优化后,金属纳米栅格薄膜太阳能电池的短路电流与无金属纳米栅格太阳能电池相比提高了39%。对不同极化情况下电池光的吸收和量子效率的提高进行了分析,分析结果表明,经金属纳米栅格耦合进入吸收层的导波模、金属纳米栅格表面等离激元以及吸收层中的法布里-珀罗共振导致了薄膜太阳能电池性能的提高。 【作者单位】： 淮海工学院理学院;
【关键词】： 光学设计 薄膜太阳能电池 纳米栅格 表面等离激元 粒子群优化算法 时域有限差分
【基金】：淮海工学院引进人才科研启动基金(KQ07071,KQ08027,KX08039)资助课题
【分类号】：TM914.42
【正文快照】： 1引言光伏发电技术发展迅猛,2008年全世界光伏发电量达到5GW,2015年有望达到20GW。目前,单晶硅太阳能电池占市场主流,厚度一般在180～300μm,虽然其转化效率较高,但是单晶硅的提炼和制备过程成本较高,且造成环境污染[1]。薄膜太阳能电池制备过程成本低,渐渐引起了人们的兴趣

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