非晶硅太阳电池宽光谱陷光结构的优化设计

• 作者: 卢景霄 杨仕娥 谷锦华 贾玉坤 郜小勇 郭巧能 陈永生
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 非晶硅太阳电池 陷光 银纳米光栅 数值模拟
• 年，卷（期）: 2013,（24）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 247801-1-247801-6
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.247801

摘要

陷光是改善薄膜太阳电池光吸收进而提高其效率的关键技术之一.以非晶硅(α-Si)薄膜太阳电池为例,设计了一种新的复合陷光结构：在Ag背电极与硅薄膜之间制备一维Ag纳米光栅,并通过保形生长在电池前表面沉积织构的减反膜.采用有限元数值模拟方法,研究了该复合陷光结构对电池光吸收的影响,并对Ag纳米光栅的结构参数进行了优化.模拟结果表明：该复合陷光结构可在宽光谱范围内较大地提高太阳电池的光吸收；当Ag纳米光栅的周期P为600 nm,高度H为90 nm,宽度W 为180 nm时,在AM1.5光谱垂直入射条件下α-Si薄膜电池在300-800 nm波长范围内总的光吸收较无陷光结构的参考电池提高达103%,其中在650-750 nm长波范围内的光子吸收率提高达300%以上.结合电场强度分布,对电池在各个波段光吸收提高的物理机制进行了分析.另外,该复合陷光结构的引入,还较大地改善了非晶硅电池对太阳光入射角度的敏感性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谷锦华	郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室	25	103	6.0	8.0
2	郜小勇	郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室	52	301	10.0	14.0
3	陈永生	郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室	67	484	11.0	19.0
4	杨仕娥	郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室	68	513	12.0	18.0
5	贾玉坤	郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室	1	8	1.0	1.0
6	郭巧能	郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室	22	50	4.0	6.0
7	卢景霄		2	19	2.0	2.0