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题名余弦光栅硅薄膜太阳能电池光吸收分析
被引量：2
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作者
陈科
吴睿
郑红梅
汪园园
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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
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期41-47,共7页
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基金
国家自然科学基金重点项目(No.51435003)资助~~
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文摘
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%.
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关键词
光电子学
光吸收
时域有限差分法
余弦光栅
硅薄膜太阳能电池
短路电流密度
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Keywords
Optoelectronics
Light absorption
Finite difference time domain method
Cosine grating
Silicon thin film solar cell
Short-circuit current density
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分类号
TK514
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名异向混合光栅薄膜太阳能电池光吸收分析
被引量：1
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作者
陈科
王晴晴
郑红梅
汪园园
吴睿
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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
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期66-74,共9页
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基金
国家自然科学基金重点项目(No.51435003)~~
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文摘
为了分析混合光栅对硅薄膜太阳能电池光吸收的影响,在硅层厚度等效一致的条件下,设计了单一形状、同向和异向混合形状光栅单晶硅太阳能电池结构.利用时域有限差分法分别优化计算了各种混合光栅的最佳尺寸、光生电流密度和光吸收效率,发现异向混合结构的Ag光栅比其他结构具有更好的光吸收能力.通过电磁场强度分布图分析了混合光栅结构的吸收增强机理,并针对异向混合光栅,计算了不同光栅数量组成结构的光生电流密度.同时,利用光吸收增强因子定量分析得出一个三角凸型和一个抛物线凹槽是异向混合光栅最佳数量组合.有规律地改变这种混合光栅的宽度比和高度比,计算光生电流密度.结果发现当宽度比为1∶1,高度比在一个小范围内(0.67～1.86)波动时,这种异向混合结构比平板太阳能电池的光生电流密度提高了62.9%.研究结果可为薄膜太阳能电池的结构和参数设计提供参考.
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关键词
光电子学
光吸收
时域有限差分法
异向混和光栅
薄膜太阳能电池
光生电流密度
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Keywords
Optoelectronics
Light absorption
Finite difference time domain method
Anisotropy hybrid gratings
Thin film solar cells
Photocurrent density
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分类号
TK514
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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