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非晶硅薄膜太阳电池宽光谱陷光结构的设计与模拟

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采用陷光技术可以在减小薄膜太阳电池物理厚度的同时,有效提高电池的光吸收.以α-Si薄膜太阳电池为例,设计出了一种可实现宽光谱陷光的复合陷光结构:在Ag背电极与硅薄膜之间制备一维Ag纳米光栅,同时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,对Ag纳米光栅的结构参数如Ag纳米柱的高度、宽度及光栅周期等进行了优化.模拟结果表明:在AM1.5光谱垂直入射条件下,纳米柱的宽度和高度对电池总的光吸收Gr影响较小;随着光栅周期的增大,Gr先增大后减小;在宽度为180 nm,高度为90 nm,周期为600 nm时,α-Si薄膜电池在300 nm～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 nm～750 nm长波范围内的光子吸收率较参考电池提高300％以上.最后,对有复合陷光结构的薄膜电池在各个波段光吸收增强的物理机制进行了分析.

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来源
《第13届中国光伏大会》|2013年|318-324|共7页
会议地点北京
作者
贾玉坤; 杨仕娥; 郭巧能; 陈永生; 郜小勇; 谷锦华; 卢景霄;
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作者单位

中国可再生能源学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 TM914.41:TM910.3;
关键词
非晶硅薄膜太阳电池; 复合陷光结构; 优化设计; 数值模拟;

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