带有相位光栅纳米结构的太阳能电池

摘要

本发明公开了一种带有相位光栅纳米结构的太阳能电池。在太阳能电池的表面制作透射型相位光栅，相位光栅由一系列刻蚀槽构成，所述刻蚀槽的深度由公式h＝λ/[2(n‑1)]计算得出，使得入射光从光栅上表面传播到下表面的相位差为π，其中λ为入射光的中心波长，n是太阳能电池表面相位光栅材料的折射率；所述刻蚀槽的宽度和间隔根据惠更斯‑菲涅尔原理设计，由菲涅尔波带法计算得出。本发明利用相位光栅与太阳能电池集成，实现高性能、小尺寸高效率光伏系统；可以有效降低太阳能电池表面的反射率；有效增加光子在太阳能电池PN结区的吸收长度；有效增加入射光在太阳能电池的PN结区的光场强度；有效提高太阳能电池的PN结区对光子的有效吸收。

主权项

一种带有相位光栅纳米结构的太阳能电池，包括太阳能电池；其特征在于：在所述太阳能电池的上表面制作透射型相位光栅，相位光栅由一系列刻蚀槽构成，所述刻蚀槽的深度由公式h＝λ/[2(n‑1)]计算得出，使得入射光从光栅上表面传播到下表面的相位差为π，其中λ为入射光的中心波长，n是太阳能电池表面相位光栅材料的折射率；所述刻蚀槽的宽度和间隔根据惠更斯‑菲涅尔原理设计，由菲涅尔波带法计算得出，各个菲涅尔半波带边缘位置R_m满足公式式中：f是透射型相位光栅的焦距，n_off是等效折射率，m是第m个波带。