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余弦光栅硅薄膜太阳能电池光吸收分析
  • ISSN号:1004-4213
  • 期刊名称:《光子学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK514[动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:合肥工业大学机械工程学院, 安徽省数字化设计与制造重点实验室,合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(No.51435003)资助
中文摘要:

设计了一维双层余弦共形光栅结构的单晶硅薄膜太阳能电池.利用时域有限差分法模拟计算了双层余弦共形光栅结构和对照组结构的吸收光谱;利用归一化光吸收密度的概念,定量分析了300~700nm和700~1 100nm两个波段的光吸收效率.结果表明双层共形光栅结构具有更好的全波段吸收效率,且在长波段余弦光栅比矩形光栅具有更好的光捕获和吸收作用.利用光吸收增强谱和电磁场强度分布图,分析了余弦光栅在长波段的吸收增强机理.通过计算短路电流密度,发现双层余弦共形光栅结构比平板结构太阳能电池的短路电流密度提高了79.5%,余弦光栅结构比矩形光栅结构的短路电流密度提高了8.5%.

英文摘要:

A structure of one-dimensional bilayer cosine conformal grating crystalline silicon thin film solar cell was designed.The absorption spectra of bilayer cosine conformal grating structure and contrast groups were simulated by using the finite difference time domain method;The absorption efficiencies of two wavelength regions of 300 700 nm and 700 1100 nm were quantitatively analyzed by using the concept of normalized optical absorption density.It was found that bilayer conformal grating structure has better absorption efficiency in full wavelength band and cosine grating has better light trapping and absorbing than rectangular grating in long wavelength region.To analyze the mechanism of optical absorption enhancement,absorption enhancement spectra and distributions of electromagnetic field intensity were plotted.Through the calculation of short-circuit current density,it was found that the short-circuit current density of bilayer cosine conformal grating crystalline silicon thin film solar cell increased by 79.5% relative to planar structure,the short-circuit current density of cosine grating structure increased by 8.5% relative to rectangular grating structure.

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期刊信息
  • 《光子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 西安光机所
  • 主编:侯洵
  • 地址:西安市高新区新型工业园信息大道17号47分箱
  • 邮编:710119
  • 邮箱:photo@opt.cn
  • 电话:029-88887564
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4213
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1235/O4
  • 邮发代号:52-105
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,曾获中国光学学会先进期刊奖,中国科学院优秀期刊三等奖,陕西省国防期刊一等奖等
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:20700