半导体太阳能超吸收体
光学
2013-12-03 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
理解光陷获对半导体材料中太阳能吸收的最大增强，有望推动经济型太阳能电池的发展。然而，传统的兰伯特极限（Lambertian limit）仅适用于弱吸收的理想化材料体系，由于太阳能电池中使用的典型半导体材料具有显著的吸收特性，该极限不再适用。在此，我们从理论上证明了半导体材料中太阳能吸收的最大增强，并阐明了逼近理论最大值的光陷获结构的通用设计原则。遵循这些原则，我们设计了一种实用的光陷获结构，可使超薄层半导体材料（例如 10 nm 厚的非晶硅 a-Si）吸收超过 90% 的带隙以上太阳光。该设计所用活性材料的体积比文献中现有的任何太阳能光陷获设计少一个数量级。这项工作指向了终极太阳能光陷获技术的发展。
引用
@article{arxiv.1312.0002,
title = {Semiconductor solar superabsorber},
author = {Yiling Yu and Lujun Huang and Linyou Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.0002},
year = {2013}
}