超越朗伯光 trapping 的大面积硅太阳能电池：制备工艺
光学
2022-01-03 v1 材料科学
应用物理
摘要
在硅太阳能电池表面制备光 trapping 光子晶体（PhC）图案，为以单结电池实现光到电功率转换 32.3% 的理论效率极限提供了新机遇。这超越了光线 trapping 的朗伯极限（29%）所隐含的效率极限。干涉与慢光效应被用于收集甚至在 Si 带隙附近长波长处的光。我们比较了两种可扩展至大面积表面图案化的表面图案化方法：1）激光直写与 2）分步重复 5 倍缩小投影光刻。将这些方法的大面积吞吐限制与已确立的电子束光刻（EBL）路线进行比较，后者为常规使用但远比所提方法慢。不同方法制备的样品的 PhC 光 trapping 光谱特征进行了比较。经激光图案化掩模刻蚀的 Si 在可见光波长处反射率为 7%，且与经 EBL 制备掩模图案化的 Si 相当。后一种图案显示出比朗伯极限（M.-L. Hsieh 等，Sci. Rep. 10, 11857 (2020)）更强的吸收率。
引用
@article{arxiv.2112.15407,
title = {Beyond Lambertian light trapping for large-area silicon solar cells: fabrication methods},
author = {Jovan Maksimovic and Jingwen Hu and Soon Hock Ng and Tomas Katkus and Gediminas Seniutinas and Tatiana Pinedo Rivera and Michael Stuiber and Yoshiaki Nishijima and Sajeev John and Saulius Juodkazis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.15407},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 12 figures