双光栅结构薄膜太阳能电池的优化

为了提高单晶硅薄膜太阳能电池短路电流密度和转换效率,采用在单晶硅薄膜太阳能电池正背面分别集成硅介质光栅和铝金属光栅的方法,并利用有限时域差分法软件仿真研究了两种光栅的周期、厚度、占空比对单晶硅薄膜太阳能电池短路电流密度和光转换效率的影响.结果表明,通过优化可得当正背面光栅都处于最优值时(介质光栅占空比F=0.8、介质光栅周期P=0.632μm、介质光栅厚度hg=0.42μm;金属光栅占空比F1=0.9、金属光栅周期P=0.632μm、金属光栅厚度hm=0.005μm),短路电流密度可达35.15mA/cm2,转换效率为43.35％;将最优光栅单晶硅薄膜太阳能电池与传统单晶硅薄膜太阳能电池对比,无论是光程路径还是吸收效率,光栅单晶硅薄膜太阳能电池都有显著的提高.这为以后制备高性能薄膜太阳能电池提供了理论指导.