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【英文篇名】 |
Optical design of nanowire array on silicon thin film solar cell |
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【下载频次】 |
★★★★★ |
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【作者】 |
耿超;
郑义;
张永哲;
严辉; |
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【英文作者】 |
Geng Chao;
Zheng Yi;
Zhang Yong-Zhe;
Yan Hui;
College of Materials Science and Engineering;
Beijing University of Technology;
Key Laboratory of Semiconductor Materials Science;
Institute of Semiconductors;
Chinese Academy of Sciences; |
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【作者单位】 |
北京工业大学材料科学与工程学院;
中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室; |
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【文献出处】 |
物理学报
, Acta Physica Sinica, 编辑部邮箱
2016年 07期
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 中国期刊方阵 CJFD收录刊 |
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【中文关键词】 |
光子晶体;
硅纳米线阵列;
有限时域差分法;
太阳电池; |
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【英文关键词】 |
photonic crystal;
silicon nanowire arrays;
finite difference time domain method;
solar cell; |
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【摘要】 |
陷光结构的优化是增加硅薄膜太阳电池光吸收进而提高其效率的关键技术之一.以硅纳米线阵列为代表的光子晶体微纳陷光结构具有突破传统陷光结构Yablonovith极限的巨大潜力.通常硅纳米线阵列可以用作太阳电池的增透减反层、轴向p-n结、径向p-n结.针对以上三种应用,本文运用有限时域差分(FDTD)法系统研究了硅纳米线阵列在300—1100 nm波段的光学特性.结果表明,当硅纳米线作为太阳电池的减反层时,周期P=300 nm,高度H=1.5μm,填充率(FR)为0.282条件下时,反射率最低为7.9%.当硅纳米线作为轴向p-n结电池时,P=500 nm,H=1.5μm,FR=0.55条件下纳米线阵列的吸收效率高达22.3%.硅纳米线作为径向p-n结电池时,其光吸收主要依靠纳米线,硅纳米线P=300 nm,H=6μm,FR=0.349条件下其吸收效率高达32.4%,进一步提高其高度吸收效率变化不再明显.此外,本文还分析了非周期性硅纳米线阵列的光学性质,与周期性硅纳米线阵列相比,直径随机分布和位置随机分布的硅纳米线阵列都可以使吸收效率进一步提高,相比于周期性硅纳米线阵列,优化后直径随机分布的硅纳米线阵列吸收效率提高了3... |
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【英文摘要】 |
Light trapping has been considered as an important strategy to increase the conversion efficiency of silicon thin film solar cell. It shows that photonic crystal with feature size comparable to the wavelength, for example, the silicon nanowire array has a great potential to exceed the conventional Yablonovitch 4n2 limit. Silicon nanowire array has been designed and constructed on silicon thin film solar cell due to its excellent optical properties. Generally, silicon nanowire array is used as the antireflec... |
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【基金】 |
国家自然科学基金(批准号:51302081,61575010,61574009,11274028,11574014);
北京市科技新星(批准号:Z141109001814053);
北京市科委先导与优势材料创新项目(批准号:Z151100003315018,Z151100003315004,Z151100003515003);
中国科学院重点实验室开放课题(批准号:KLSMS-1404)资助的课题~~ |
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【更新日期】 |
2016-04-19 |
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【分类号】 |
TM914.4 |
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【正文快照】 |
陷光结构的优化是增加硅薄膜太阳电池光吸收进而提高其效率的关键技术之一.以硅纳米线阵列为代表的光子晶体微纳陷光结构具有突破传统陷光结构Yablonovith极限的巨大潜力.通常硅纳米线阵列可以用作太阳电池的增透减反层、轴向p-n结、径向p-n结.针对以上三种应用,本文运用有限时 |
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