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太阳能电池陷光结构辐射特性研究

曹良丹 , 张旭升 , 杨果 , 帅永 , 谈和平

工程热物理学报

本文分析了不同微结构、电池厚度对太阳能电池光损失的影响,提出了一种新的电池陷光结构。运用时域有限差分法(FDTD)仿真了该类太阳能电池陷光结构中光传输过程,获得了不同波源入射下陷光结构电池的储能特性和光捕获特性,优化设计了最佳陷光结构并分析了其光捕获性能。

关键词: 反射率 , 陷光结构 , 太阳能电池 , 量子效率

基于一维光子晶体陷光的超薄晶硅太阳电池研究

陆晓东 , 伦淑娴 , 周涛 , 王月 , 张明

人工晶体学报

先利用有限差分频域法研究了增透膜、Ag底面反射镜对不同厚度超薄晶硅电池光吸收谱的影响,得到最佳的超薄晶硅电池厚度为10~20 μm的结论.然后,针对厚度为12 μm的超薄晶硅电池陷光结构进行了理论优化,得到了增强因子大于2.25的一维光子晶体上表面织构结构.最后,对该电池结构的光生电流密度和倾斜入射光的接收角进行了计算,结果表明:最优的陷光结构可使12 μm的超薄晶硅电池的最大光生电流密度达33 mA/cm2以上,且在入射角为-60°≤θ≤60°的范围内,该电池均能保持较大的光生电流密度.

关键词: 太阳电池 , 晶硅材料 , 陷光结构 , 光子晶体

铝诱导表面织构玻璃及其对硅薄膜陷光作用的影响

刘勇 , 曹勇 , 董刚强 , 郭宇坤 , 刘丰珍

人工晶体学报

采用铝诱导表面织构方法在玻璃衬底上制备了蜂窝状的凹坑结构;使用热丝化学气相沉积技术在该类衬底上制备了硅薄膜.扫描探针显微镜(SPM)图像表明,通过改变刻蚀时间、刻蚀溶液比例、Al膜厚度和退火时间等制备条件,可以有效控制玻璃表面凹坑结构的尺寸,使其在直径上从0.5μm到6μm,深度上从60 nm到700 nm可调.光吸收谱测试表明此类衬底对硅薄膜的光吸收有着明显的增强效果,以凹坑平均直径为2.3 μm,深度为358nm的铝诱导表面织构玻璃为衬底所制备的厚度为150 nm的硅薄膜,在350~1200 nm波长范围内的光吸收与使用平面玻璃为衬底的样品相比可提高28.5%.凹坑的尺寸大小对光吸收增强效果有重要影响.

关键词: 铝诱导织构 , 热丝化学气相沉积 , 硅薄膜 , 陷光结构 , 玻璃衬底

基于AAO纳米光栅的GaAs太阳能电池组合陷光结构设计与仿真

秦飞飞 , 张海明 , 王彩霞 , 张晶晶 , 郭聪

人工晶体学报

提出了一种新型的表面和底部都带有阳极氧化铝(AAO)纳米光栅的GaAs太阳能电池结构,理论分析了表面和底部陷光作用的原理.利用FDTD Solution软件研究了短路电流密度(Jsc)和AAO几何参数的关系.结果表明,表面AAO和TiO2双减反层能很好的减少反射.背部AAO和Ag背反射可以有效的增大光程,从而减少电池厚度.带有组合陷光结构的电池可以在0°~45°范围内保持较稳定的Jsc数值.与只有减反层的结构相比,在相同Jsc条件下,组合陷光结构可以减少一半GaAs厚度.

关键词: GaAs太阳能电池 , AAO , 陷光结构 , 短路电流密度

薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构的研究进展

耿学文 , 李美成 , 赵连城

功能材料

制备高效硅薄膜太阳能电池,需要在整个太阳光谱范围内进行有效陷光和保持低反射率.最近,对于硅衬底的陷光结构展开了大量的研究工作.综述了近年来硅衬底陷光结构的研究进展,分析了陷光结构制作的影响因素,展望了薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构研究的发展趋势.

关键词: 薄膜太阳能电池 , 硅衬底 , 陷光结构

PbSe薄膜的表面腐蚀改性研究

田野 , 刘大博 , 罗飞 , 祁洪飞 , 刘勇 , 成波 , 滕乐金

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.1.004

采用磁控溅射法制备PbSe薄膜,并用配制的腐蚀液进行不同时间的表面处理,从而得到不同表面形貌的薄膜结构.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对处理后的PbSe薄膜的表面形貌、晶体结构以及光学性能进行了表征,同时对薄膜的光电导性能进行测试.结果表明,薄膜经此工艺处理后,表面形成了一系列纳米陷光结构,并有着不同程度的氧化.不同腐蚀时间下,薄膜的光电导性能均有明显地提升,其中经3h腐蚀处理的薄膜的光电导性能提升最高.该方法无需进行后续热处理,是一种简单高效的敏化手段.

关键词: PbSe , 陷光结构 , 敏化改性

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