| GaAs纳米线阵列太阳能电池的设计与优化 |
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| 引用本文： | 刘开贤,蔺吉虹,史建华,田少华.GaAs纳米线阵列太阳能电池的设计与优化[J].光子学报,2016(4):82-87. |
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| 作者姓名： | 刘开贤 蔺吉虹 史建华 田少华 |
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| 作者单位： | 中国传媒大学 理学院,北京,100024 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(No.61071148)资助，The National Natural Science Foundation of China (No.61071148) |
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| 摘 要： | 为了得到纳米线阵列太阳能电池的最优转换效率,通过仿真计算对GaAs轴向pin结纳米线阵列进行了结构优化.首先利用三维有限时域差分法分析了GaAs纳米线阵列的光吸收特性,并对其直径、密度等结构参量进行优化,优化后的GaAs纳米线阵列的光吸收率可达87.4%.在此基础上,利用Sentaurus软件包中的电学仿真模块分析了电池的电学性能,并根据光生载流子在纳米线中的分布,对轴向pin结结构进行优化,最终优化过的太阳能电池功率转换效率可达到17.6%.分析结果表明,通过钝化处理以降低GaAs纳米线的表面复合速率,可显著提升电池的功率转换效率,而通过减小纳米线顶端高掺杂区域的体积,可减少载流子复合损耗,从而提高电池效率.该研究可为制作高性能的纳米线太阳能电池提供参考.
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| 关 键 词： | 太阳能电池 砷化镓纳米线 有限时域差分 光吸收 模拟 |
Design and Optimization of GaAs Nanowire Array Solar Cells |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Solar cells GaAs nanowires Finite-difference time-domain method Optical absorption Simulation |
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