硅薄膜太阳能电池背部反射结构设计

【摘要】：设计了一种新型叠层光栅结构的晶体硅薄膜太阳能电池底部反射器,它由分布布拉格反射器(Distributed Bragg Reflectors,DBR)和衍射光栅两部分组成。利用严格耦合波分析(Rigorous Coupled WaveAnalysis,RCWA)方法和模式传输线理论(Modal Transmission Line,MTL),对DBR和光栅进行优化设计,使该叠层光栅结构在800~1 100 nm波长范围内能高效反射入射光并得到大倾斜角的反射光,有效延长光子在电池体区的传播路径,使其被充分吸收。结果表明,四层Si/SiO2DBR的反射率可达99.95%,零级衍射序被有效抑制,并得到具有较大倾斜角的±1级衍射序,太阳能电池的捕光能力大大提高。 【作者单位】： 薄膜与微细技术教育部重点实验室微米/纳米加工技术国家级重点实验室上海交通大学微纳科学技术研究院;
【关键词】： 背部反射 光栅 严格耦合波分析 分布布拉格反射器
【基金】：上海市科委科技基金(0752nm014) 国家自然科学基金(60808014)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 0引言硅薄膜太阳能电池因用料少、成本低而备受青睐,但同时也面临着效率较低的难题。目前已见报道的硅薄膜太阳电池的最高效率约为15%,远低于体硅太阳电池的25%。原因在于,随着入射光波长的增加,相应的吸收系数迅速下降,吸收该波长光子所需的吸收长度大大增加,而薄膜电池厚度

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