| 利用陷光结构增加硅薄膜太阳能电池的吸收效率 |
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| 引用本文： | 沈宏君,李婷,卢辉东,黄仙健,李新兰.利用陷光结构增加硅薄膜太阳能电池的吸收效率[J].发光学报,2016(7):816-822. |
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| 作者姓名： | 沈宏君 李婷 卢辉东 黄仙健 李新兰 |
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| 作者单位： | 1. 宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川,750021;2. 青海大学新能源光伏产业研究中心,青海西宁,810016 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(61167002) |
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| 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1.45μm。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=1.2μm、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。
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| 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 |
Enhancement of Light Absorption in Thin Film Silicon Solar Cells with Light Traping |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | thin-film solar cell photonic crystal sub-wavelength grating rigorous coupled wave analysis diffraction efficiency |
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