三层光栅结构超薄非晶硅太阳能电池宽带吸收的增强

摘要

本文研究了三层光栅对超薄非晶硅太阳能电池光俘获的影响.通过对单层、双层、三层光栅结构的周期和高度的研究,发现短光谱段(400-550nm)、中光谱段(550-750nm)和长光谱段(750-900nm)光宽带吸收的增强分别由ZnO光栅、a-Si光栅和Ag光栅所导致.另外,对外量子效率吸收峰对应波长在硅活动层的电磁场分布进行了分析,确定对应的光学共振模式:一种是共振腔模式,主要由纵向的F-P共振产生;一种是沿着腔横向传播的波导模式;另一种是沿着a-Si_Ag表面的等离子体共振模式.太阳光垂直入射时,经过三层光栅综合作用,电池积分吸收达到了84.26％,短路电流达到23.87较平板结构短路电流提高了49.00％.