提高薄膜太阳能电池光谱响应的光学结构设计

【摘要】：光吸收效率是提高薄膜太阳能电池的光电转换效率的关键,通过增加入射光在太阳能电池中的光程的方法提升电池的吸收效率。采用有限元法对薄膜太阳能电池进行参数和结构优化。首先设计了一维具有分布式布拉格反射器性能,波长范围在400~800nm的的光子晶体DBR结构作为电池的背反射,与单纯的PIN结构的太阳能电池相比,使光吸收效率和光谱响应分别提升了38%和45%,并在此基础上,在DBR表面刻蚀光栅作为薄膜硅太阳能电池的背底反射器。仿真结果表明:通过利用DBR的高反射性和光栅的衍射作用,在400~1 000nm光谱范围内,进一步提高了太阳能电池的光吸收效率和光谱响应,通过与单纯PIN太阳能电池相比较,光吸收率和光谱响应分别提升了61.6%,和85.4%。 【作者单位】： 南京邮电大学电子科学与工程学院;
【关键词】： 太阳能电池 布拉格反射器 光栅 吸收效率 光谱响应
【基金】：国家自然科学基金SFC资助项目(61302101,61306003) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20130874) 南京邮电大学校内资助项目(NY214051)
【分类号】：TM914.42
【正文快照】： ***EEACC:8430引言太阳能是人类取之不尽,用之不竭的新能源,因此太阳能的研究和应用是新能源发展的主要方向之一。早在20世纪50年代,第一块硅太阳能电池的问世,揭示了现代太阳能电池研究和开发的序幕。近年来,太阳能电池得到了科研工作者的广泛关注和深入研究[1-2]。目前,提高

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