摘要：在考虑折射率色散效应基础上,以加权平均反射率作为评价函数,通过智能优化算法对空间硅太阳电池减反射膜进行优化设计,得到了最佳的膜厚参数,并与不考虑色散下设计的减反射膜进行了比较。对MgF_2/TiO_2,SiO_2/TiO_2双层减反射膜,与不考虑色散情形相比,考虑色散下优化后的最小加权平均反射率分别减小了36.6%和37.6%;对具有厚度为15 nm的SiO_2钝化层的硅太阳电池的MgF_2/TiO_2,SiO_2/TiO_2减反射膜重新优化设计,与不考虑色散情形相比,考虑色散下优化后的最小加权平均反射率分别减小了43.9%和33.7%;对具有不同厚度钝化层的空间硅太阳电池,在考虑色散下进行了减反射膜的优化设计。结果发现,随着钝化层厚度的增加,所得减反射膜的最小加权平均反射率也随之增大,减反射效果越来越弱。最后,在考虑与未考虑色散情形下,将钝化层膜厚也作为反演参量后重新设计。结果表明:在色散情形下所设计的减反射膜更佳,对于MgF_2/TiO_2/SiO_2(钝化层)膜系,最佳膜厚参量为d1(MgF_2)=97.6 nm,d2(TiO_2)=40.2 nm,d3(SiO_2)=4.9 nm;对于SiO_2/TiO_2/SiO_2(钝化层),最佳膜厚参量为d1(SiO_2)=85.1 nm,d2(TiO_2)=43.4 nm,d3(SiO_2)=1.8 nm。

摘要：晶硅异质结太阳电池表面的减反层是ITO薄膜,其低的紫外透过率、高的近红外光学损耗限制了电池效率的提升。为此,本文设计了三层减反膜来减小ITO薄膜的光学损耗。利用光学薄膜膜系设计软件TFCalc、光线追迹程序(OPAL 2)和太阳电池模拟软件PC1D对三层减反膜的光学性能和相应电池的电学性能进行了模拟和分析,并对折射率色散效应、晶硅表面形貌以及各膜层的厚度容差进行了讨论。结果表明:考虑折射率色散效应的三层减反膜比ITO薄膜的寄生吸收更小,减反射带宽更大;绒面硅表面减反膜比平面硅表面减反膜的加权平均光学损耗降低了2.43个百分点,相应电池的短路电流密度和转换效率分别提高了0.82 mA/cm2和0.34个百分点;减反膜中低折射率的SiOx膜层具有更大的厚度容差范围。

摘要：根据光学薄膜原理,编制出计算机程序。在太阳电池封装玻璃的上、下表面分别设计出红外(IR)截止的带通滤光膜系A|[1.05(LMHML)](LMHML)6[1.15(LMHML)]1.15L| G和紫外(UV)截止的带通滤光膜系G|H/2LH/2|7s。透射曲线表明:这两种带通滤光膜系对于不同波长的光有着很好的选择性透射,IR截止滤光膜系能够使波长大于1120nm的大部分光在到达电池表面前就被反射,UV截止滤光膜系能够使得波长小于350nm的光在到达电池表面前几乎全部被反射掉。同时,350nm<λ<1120nm的光的入射几乎不受影响,加权平均透射率为97.49%。

摘要：以太阳电池减反射膜为研究对象,考虑太阳光从0°～60°宽角度入射,同时结合硅的光谱响应和太阳光谱分布,采用加权平均反射率作为评价膜系质量的标准,利用数值计算设计了的最佳双层减反射膜SiN_x/SiO_x。计算结果表明30°是设计减反射膜的最佳优化角度。对于入射介质为空气时,最优薄膜参数为n_(SiN_x)=2.3,d_(SiN_x)=56nm, n_(SiO_2)=1.46,d_(SiO_2)=90nm。当太阳电池封装后,即入射介质为硅胶时,最佳膜系参数为n_(SiN_x)=2.3,d_(SiN_x)=65nm,n_(SiO_x) =1.63nm,d_(SiO_x)=80nm。

摘要：采用严格耦合波理论和增强透射矩阵方法,对SiO2纳米柱阵列太阳电池减反射层进行了优化设计。设计的纳米柱阵列结构在300~1 200 nm波长范围内,可实现在太阳光0°~60°的入射范围内平均加权反射率接近1%。通过与以太阳光30°入射优化设计的新型纳米SiO2单层和SiO2/TiO2双层减反射膜相比,发现优化设计的SiO2纳米柱阵列减反射层结构在宽波段、宽入射角度范围内能更有效地减少光反射,从而提高太阳电池的转换效率、降低生产成本。

摘要：在考虑折射率色散效应的情况下,通过光学干涉矩阵法数值计算了2种MgF_2/ZnS双层减反射膜晶体硅太阳电池的反射率,并与未考虑折射率色散效应的结果及实验数据进行对比;在考虑折射率色散情形下,利用智能优化算法设计了硅太阳电池的双层减反射膜,并与未考虑折射率色散效应的设计结果进行比较.结果表明,考虑色散情形下的反射率与实验测量结果更相符,尤其是在短波范围内.SiO_2/ZnSe双层减反射膜的最小加权平均反射率减少了34.82%;MgF_2/ZnS、SiO_2/ZnS、MgF_2/Al_2O_3双层减反射膜的最小加权平均反射率分别减少了9.15%,7.73%,3.44%.可见,在考虑折射率色散效应的情况下,优化后的双层减反射膜的最小加权平均反射率均出现较大程度的减小.因此,在晶体硅太阳电池减反射膜的设计中,考虑晶体硅和减反射膜材料的折射率色散效应是十分必要的.

摘要：减反射膜系的制备对于高效空间太阳电池来说非常重要 ,对其进行优化设计可以大幅度地提高太阳电池的短路电流 ,从而提高太阳电池的光电转换效率。从波动光学的基本原理出发 ,用加权平均反射率作为评价膜系设计质量的参数 ,编制出了进行减反射膜系优化设计的计算机程序 ,理论上可以使太阳电池表面的加权平均反射率降到 1%以下 。