非晶硅光伏电池表面高效光陷阱结构设计

【摘要】：提出一种应用于非晶硅光伏电池表面的光陷阱结构,该结构主要由衍射光栅、低折射率MgF2膜层、高折射率ZnS膜层及金属Ag反射镜组成.在标准测试条件(AM1.5,100mW/cm2和25℃)下,运用严格耦合波理论,通过计算400—1000nm波段内的1μm厚非晶硅光伏电池的吸收光子数加权平均ξAM1.5,优化光陷阱结构的设计参数.结果表明:对于电池前表面减反射结构,在衍射光栅周期为800nm、高度为160nm、占空比为0.6125、MgF2和ZnS膜层厚度分别为90和55nm时,ξAM1.5达到74.3%;在电池背表面沉积ZnS/Ag膜层后,ξAM1.5增大到76.95%.因此,该光陷阱结构可以大幅度提高非晶硅光伏电池的光电转换效率. 【作者单位】： 宁波大学光学与光电子技术研究所;江苏大学光信息科学与技术系;常州亿晶光电科技有限公司;中国科学院宁波材料技术与工程研究所;
【关键词】： 光陷阱结构 衍射光栅 减反射膜 非晶硅光伏电池
【基金】：国家自然科学基金(批准号:60977048) 中国科学院国际合作计划(批准号:038611) 宁波市国际科技合作计划(批准号:2010D10018) 宁波大学王宽成幸福基金 常州亿晶光电科技有限公司资助的课题~~
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1.引言晶硅光伏电池具有较高的转换效率,制备技术成熟,因而占有大部分的市场份额,其缺点是目前的成本较高.而最近发展起来的薄膜光伏电池(如非晶硅光伏电池和微晶硅光伏电池等)由于制造用料少、成本低,日益受到人们的关注[1—3].但是,由于薄膜光伏电池材料较薄并且在长波段光

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