豎直排列硅納米孔陣列強化光學(xué)吸收的機理

編號：NMJS05117

篇名：豎直排列硅納米孔陣列強化光學(xué)吸收的機理

作者：劉東； 段遠源； 楊震； 于海童；

關(guān)鍵詞：硅納米孔陣列； 光學(xué)吸收； 光伏； 時域有限差分法；

機構(gòu)： 清華大學(xué)熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室二氧化碳資源化利用與減排技術(shù)北京市重點實驗室；

摘要： 光伏發(fā)電是太陽能利用的重要途徑之一。提高單晶硅的光學(xué)吸收特性可以提高光伏利用效率,降低制造成本。采用時域有限差分法計算了具有豎直排列納米孔陣列結(jié)構(gòu)的單晶硅薄膜的光學(xué)特性,發(fā)現(xiàn)納米孔陣列強化光學(xué)吸收的機理包括等效折射率減小、納米尺度效應(yīng)和電磁波諧振效應(yīng)。計算結(jié)果表明,合理設(shè)計納米孔陣列的排列周期和孔徑可以大幅增強單晶硅薄膜的光學(xué)吸收,使納米孔陣列單晶硅薄膜光伏器件的理論效率比相同厚度單晶硅片光伏器件高85.5%,并預(yù)期可以使100μm量級厚度的納米孔結(jié)構(gòu)單晶硅薄膜具有和102μm量級厚度的單晶硅片相當(dāng)?shù)墓夥�特性�?/p>