【摘 要】
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提高陷光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。以光子晶体结构为代表的微纳陷光结构具有突破陷光结构Yablonovith极限的巨大潜力[1-2]。硅纳米线阵列作
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提高陷光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。以光子晶体结构为代表的微纳陷光结构具有突破陷光结构Yablonovith极限的巨大潜力[1-2]。硅纳米线阵列作为一种有效的陷光结构可以通过改变其形状、结构等实现多种对光场的管理功能,增加对光的吸收效率。本文运用有限时域差分法(FDTD)研究硅纳米线阵列在300-1100 nm波段的吸收与反射特性。由图1可知与等同样厚度的硅薄膜相比,加入纳米线阵列能够有效提高其吸收效率,纳米线阵列周期为500nm,填充率为O.5时,其吸收效率为23.4%,而同等厚度的硅薄膜其吸收效率为19.4%,吸收效率提高了20.6%。同时分析了非周期性纳米线阵列的光学性质,与周期性纳米线阵列相比,直径随机分布和位置随机分布的纳米线阵列都可以使吸收效率提高,直径随机分布的纳米线阵列,经优化吸收率可提高39%。通过对纳米线阵列的光学特性模拟和分析,为太阳能电池结构设计与制作提供理论支持。
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