利用陷光结构增加硅薄膜太阳能电池的吸收效率

• 作者: 卢辉东 李婷 李新兰 沈宏君 黄仙健
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 薄膜太阳能电池 光子晶体 亚波长光栅 严格耦合波 衍射效率
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 器件制备及器件物理
• 页码范围: 816-822
• 页数: 7页
• 分类号: O436
• 字数: 2680字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20163707.0816

摘要

提出了一种含有光锥光子晶体防反射层和四棱锥光栅背反射层的a-Si薄膜太阳能电池结构,吸收层厚1μm,总厚度为1.45 μm.根据光子晶体及亚波长光栅的衍射特性,利用严格耦合波方法对器件参数进行了优化.计算结果表明:当光锥结构倾角θ=72°、晶格常数T1=1 200 nm、介质底半径r=100 nm时,防反射层的透射率较高,在300 ～600 nm波长范围内,该薄膜太阳能电池的吸收效率比不含防反射层电池提高了11.54％;当四棱锥光栅结构周期L=1.2 μm、占空比f=0.38、槽深h5=560 nm时,背反射层的反射效果较好,在600 ～850 nm波长范围内,电池的吸收效率提高了3.75％.所设计的薄膜电池结构在波长为300～750 nm、入射角为0°～75°范围内的吸收效率均在80％以上,平均吸收效率达92％,满足太阳电池对宽频谱、广角度的光俘获的要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李婷	宁夏大学物理电气信息学院	19	92	5.0	9.0
2	沈宏君	宁夏大学物理电气信息学院	26	76	5.0	8.0
3	卢辉东	青海大学新能源光伏产业研究中心	8	31	3.0	5.0
4	李新兰	宁夏大学物理电气信息学院	2	16	2.0	2.0
5	黄仙健	宁夏大学物理电气信息学院	1	9	1.0	1.0