摘要：本文提出了表面和底部均带有阳极氧化铝(AAO)纳米光栅的薄膜硅太阳能电池双重陷光结构,利用FDTD软件仿真研究了AAO纳米光栅的周期、厚度和占空比对薄膜硅太阳能电池短路电流密度的影响,并对AAO结构参数进行了优化.仿真结果表明,表面AAO最佳结构参数是周期440 nm,厚度75 nm,占空比0.5,底部AAO最佳结构参数是周期380 nm,厚度90 nm,占空比为0.75.双重AAO组合陷光结构可有效增加薄膜硅太阳能电池在280—1100 nm范围内的光吸收,吸收相对增强可以达到74.44%.

摘要：基于太阳光谱的特点和晶硅材料吸收光谱的性质,首先分析了超薄晶硅太阳电池上表面的陷光要求,然后利用传递矩阵法(TMM)和频域有限差分(FDFD)法设计上表面增透膜结构和织构结构,最后利用FDFD法分析了SiO2/SiN4双层增透膜结构和三角条带式表面织构结构构成的组合结构的光吸收效果。研究结果表明,在超薄晶硅太阳电池的有效吸收光谱范围(波长范围200～1 200nm)内,双层增透膜比单层增透膜具有更小的反射损耗;一维光子晶体表面织构结构中,使用三角条带式一维光子晶体比矩形条带式一维光子晶体具有更小的反射损耗。借助于透膜结构和三角条带式织构结构的优化参数,设计出入射角θ45°、波长处于200～1 200nm范围内和反射率小于5%的上表面结构形式。

摘要：本文分析了不同微结构、电池厚度对太阳能电池光损失的影响,提出了一种新的电池陷光结构。运用时域有限差分法(FDTD)仿真了该类太阳能电池陷光结构中光传输过程,获得了不同波源入射下陷光结构电池的储能特性和光捕获特性,优化设计了最佳陷光结构并分析了其光捕获性能。

摘要：提出了一种新型的表面和底部都带有阳极氧化铝（AAO）纳米光栅的GaAs太阳能电池结构,理论分析了表面和底部陷光作用的原理。利用FDTD Solution软件研究了短路电流密度（Jsc）和AAO几何参数的关系。结果表明,表面AAO和TiO2双减反层能很好的减少反射。背部AAO和Ag背反射可以有效的增大光程,从而减少电池厚度。带有组合陷光结构的电池可以在0°~45°范围内保持较稳定的Jsc数值。与只有减反层的结构相比,在相同Jsc条件下,组合陷光结构可以减少一半GaAs厚度。

摘要：先基于频域有限差分法和a-Si材料的有效吸收波长范围,利用光场分布、通光效率和有源层吸收谱等优化了有源层厚度为300 nm的a-Si电池用光学微腔陷光结构的缓冲层厚度和光学微腔通光孔尺寸,并对电池光电流密度谱、总电流密度和电池输出参数进行了计算分析。研究表明:缓冲层厚度为2.6μm,通光孔直径Φ=D×0.8/8时,电池有源层具有最大的吸收效率;优化电池的短路电流为25.9225 m A/cm^2,优于其它陷光结构获得的短路电流。

摘要：表面凹坑阵列结构具有良好的陷光特性,能有效地降低电池表面的光能反射和延长光在电池吸收层中的光程,因此在光伏领域,特别是在硅薄膜太阳能电池中具有良好的应用前景.本文采用理论分析与实验验证相结合的方法,对凹坑阵列陷光结构的光学衍射特征进行研究,并讨论了凹坑阵列结构的衍射效应对硅薄膜太阳能电池吸收特性的影响.研究结果发现,凹坑阵列陷光结构的深宽比越大,其衍射效率越好,越有利于光的均匀散射,越有利于电池对入射光的吸收和电池效率的提升.另外,凹坑阵列结构的衍射特性还与入射波的波长有关,入射波长越长,其衍射效果越好.本研究对于高效表面陷光阵列的设计以及高效衍射效率光栅的制备具有重要的参考价值.

摘要：基于电池前后表面电极构成的金属微腔和电池前表面微腔的双微腔结构设计,并借助微透镜控制入射光场性质,设计了一种可用于超薄晶硅电池的陷光结构。计算表明:这种陷光结构可有效提高不同厚度的超薄晶硅电池的吸光效率;电池有源层越薄,该陷光结构增强光吸收的效果越明显;在晶硅电池的有源层厚度为3$m时,电池效率达16.3193%。

摘要：利用光散射与导模共振的理论,设计了一种薄膜太阳能电池的陷光结构,对硫属化合物薄膜太阳能电池进行了优化设计,选择多孔氧化铝薄膜(PAA)作为散射层,模型结构层厚度为:窗口层(AZO)320nm,缓冲层(In2S3)65nm,吸收层(SnS)660nm。研究结果表明,光散射与导模共振相结合的薄膜太阳能电池结构能够提高自身的光吸收率,其中由光散射结构提高的全光谱吸收率约为3%。本设计可以优化薄膜太阳能电池的吸收光谱,提高其对近红外波段的光吸收能力,在波长950nm位置的吸收率达到85%,增强了薄膜太阳能电池的光利用率。

摘要：有机太阳能电池吸光活性层的电学传输特性和光学吸收特性不匹配,是制约其能量转换效率提升的主要原因之一。采用陷光结构操纵入射光波,提升电池对光的约束和捕获能力以达到"电学薄"和"光学厚"的等效作用,是解决有机太阳能电池光电矛盾的有效手段。从光学和电学的双重视角考察了单结有机太阳能电池的运行机理,详细讨论了等离子体、光子晶体等各类结构的陷光原理与特点,展望了有机太阳能电池陷光结构的发展趋势,有助于拓展其设计思路和理解下一代太阳能电池的先进光学管理理念。

摘要：针对空间光学系统中的杂散光抑制难题,设计并制备了基于空心碳球(HCS)的超黑涂层。对涂层的颜基比进行优化,发现在最佳颜基比1∶2的条件下,可获得高达0.983的太阳吸收比,结合力等级为2级,符合应用要求。研究表明:在涂层成膜过程中,黏合剂并未进入HCS中空部分,保留的亚波长小孔可有效降低涂层表观折射率,从而降低涂层在太阳波段上的反射率;HSC团聚形成的颗粒有助于涂层形成微米级陷光结构,进一步提高涂层的太阳吸收比。