非晶硅太陽能電池陷光特性研究與參數(shù)反演.pdf

1、當(dāng)物體的特征尺度接近熱輻射波的波長時(shí)，熱輻射將呈現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)輻射現(xiàn)象的特殊性質(zhì)，利用這種特性可以實(shí)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(jié)構(gòu)，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(yīng)用。本文利用微結(jié)構(gòu)表面的光譜選擇特性，針對非晶硅薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率較低的問題設(shè)計(jì)出兩種陷光結(jié)構(gòu)，使得其對太陽光的吸收率明顯增強(qiáng)，同時(shí)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(jìn)行反演，為光柵結(jié)構(gòu)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(yán)格耦合波算法，反問題算法采用微粒群優(yōu)化算法。
　　微結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(yán)格耦合波算法，研究了光柵結(jié)構(gòu)表面表現(xiàn)出波長選擇性的機(jī)理。分析了光柵結(jié)構(gòu)表面等離子體的色散關(guān)系，同時(shí)利用LC等效電路模型對磁極化的激發(fā)條件進(jìn)行預(yù)測，并將其應(yīng)用到非晶硅薄膜電池陷光結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中。
　　為了增強(qiáng)

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(jié)構(gòu)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(qiáng)對入射光的吸收，該陷光結(jié)構(gòu)可以顯著增強(qiáng)薄膜電池在近紅外區(qū)域的吸收作用；基于上述陷光結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)的光譜吸收特性，該陷光結(jié)構(gòu)使得薄膜電池在0.3-0.5μm波段內(nèi)的吸收率明顯增強(qiáng)。
　　同時(shí)，本文利用微粒群優(yōu)化算法對光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行反演。反演