非晶硅太陽能電池陷光特性研究與參數(shù)反演.pdf

1、當物體的特征尺度接近熱輻射波的波長時，熱輻射將呈現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)輻射現(xiàn)象的特殊性質，利用這種特性可以實現(xiàn)控制物體熱輻射特性的目的，光柵作為一種典型的周期性微結構，在太陽能電池、微電子散熱、航天器熱控等方面有著廣泛的應用。本文利用微結構表面的光譜選擇特性，針對非晶硅薄膜太陽能電池光電轉換效率較低的問題設計出兩種陷光結構，使得其對太陽光的吸收率明顯增強，同時根據(jù)光柵特殊的光譜選擇特性對不同種類光柵參數(shù)進行反演，為光柵結構參數(shù)的非接觸檢測提供了

2、一種新方法。本文中的正問題算法采用嚴格耦合波算法，反問題算法采用微粒群優(yōu)化算法。
　　微結構光柵表面的光譜輻射特性與宏觀尺度表面的光譜輻射特性產生差異的原因在于光柵表面可以激發(fā)表面等離子極化、表面聲子極化和磁極化，本文采用嚴格耦合波算法，研究了光柵結構表面表現(xiàn)出波長選擇性的機理。分析了光柵結構表面等離子體的色散關系，同時利用LC等效電路模型對磁極化的激發(fā)條件進行預測，并將其應用到非晶硅薄膜電池陷光結構的設計中。
　　為了增強

3、非晶硅薄膜電池對太陽光的吸收作用，本文首先研究了在薄膜電池基底上沉積金屬光柵的陷光結構的光譜吸收特性。通過在吸收層和金屬光柵之間激發(fā)表面等離子極化增強對入射光的吸收，該陷光結構可以顯著增強薄膜電池在近紅外區(qū)域的吸收作用；基于上述陷光結構，本文研究了分別在薄膜電池基底和頂部沉積光柵的陷光結構的光譜吸收特性，該陷光結構使得薄膜電池在0.3-0.5μm波段內的吸收率明顯增強。
　　同時，本文利用微粒群優(yōu)化算法對光柵結構參數(shù)進行反演。反演