面向高效单结GaInP太阳电池的介质复合纳米结构的仿真研究
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作者:
作者单位:

(1.苏州大学 文正学院,江苏 苏州 215104; 2.中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究 所,先进材料部,江苏 苏州 215123)

作者简介:

王岩岩(1989-),女,江苏徐州,硕士研究生,讲师,主要 从事Si基、Ⅲ-Ⅴ半导体太阳能电池表面工程的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目 (201713983011X), 江苏省重点研发计划-产业前瞻与共性关键技术项目(BE2016083)、国家自然基金项目(51202284)和江苏省基础研究计划(自然科学基金)-青年基金项目(BK20180208) 资助项目 (1.苏州大学 文正学院,江苏 苏州 215104; 2.中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究 所,先进材料部,江苏 苏州 215123)


Simulations on dielectric composite nanostructures for high efficiency single-j unction GaInP solar cells
Author:
Affiliation:

(1.Wenzheng College,Soochow University,Suzhou 215104,China; 2.Divisio n of Advanced Materials,Suzhou Institute of Nano-tech and Nano-bio nics,Chinese Academy of Sciences,Suzhou 215123,China)

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    摘要:

    以实现宽谱减反介质复合纳米结构表面的高 效单结GaInP太阳电池为目标,利用严格耦合波分析理论, 仿真研究了该电池表面的介质复合纳米结构对太阳电池宽谱减反、归一化吸收、最大化理想 效率的影响。该介质复 合纳米结构从上往下依次为SiO2纳米锥、SiO2介质层和SiNx介质层,通过对SiO2纳米锥占空比、深宽比以及对SiO2和SiNx介质层厚度等参数的系列仿真最终优化出适用于单结Ga InP电池的表面结构。结果表明:当SiO2纳米锥底部 直径D=550nm、高度H=650 nm、SiN x介质层厚度为60 nm时电池具有最高的 最大化理想转换效率为28.58%。上述结果为后期实验以及该类电池 实现规模化生产奠定了基础。

    Abstract:

    Broadband antireflection of dielectric composite nanostructures on the surface o f single-junction GaInP solar cellsis demonstrated through rigorous coupled-wave analysis (RCWA) method.A systematic simulation of the effect on br oadband antireflection,normalized abso rption and ultimate efficiency of the dielectric composite nanostructures decorated solar cells was done.Therein,the se dielectric composite nanostructures consist of SiO2nanocones and their underlying thin films,including SiO2and SiNx dielectric layers.The optimized dielectric composite nanostructures are achieved by the systematically simulation of their duty circle,aspect ratio,the underlying material and its thickness.The results show that the ultimate efficiency of 28. 58% is achieved when the diameter of the SiO2nanocone the height of the SiO2nanocone and the thickness of the under lying SiNx dielectric layer are 550nm,650nm and 60nm,respectively.Such an investigation provides a valuable guidance for th ese solar cells to achieve higher conversion efficiency through surface decorati on.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王岩岩,王刘丽,王洁,周炜曜,张瑞英.面向高效单结GaInP太阳电池的介质复合纳米结构的仿真研究[J].光电子激光,2019,30(5):474~480

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  • 收稿日期:2018-10-06
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  • 在线发布日期: 2019-06-28
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