用于玻璃上液相结晶硅薄膜太阳能电池的光滑抗反射三维纹理
材料科学
2016-09-23 v1
摘要
最近，硅薄膜的液相结晶已成为薄膜光伏领域的一个有前途的候选者。在 10 \mu m 的薄吸收层上，实现了等效于晶片的形貌和开路电压，从而达到了 12.1% 的记录效率。然而，短路电流密度仍然受限，主要原因是玻璃-硅界面的光学损失。虽然该界面的纳米结构已被证明能有效减少反射，但迄今为止这些纹理会导致复合增加。因此，光学增益因电子损失而被抵消。在此，引入了光滑抗反射三维（SMART）纹理以克服这一权衡。通过用旋涂的 TiOx 层平滑纳米压印的 SiOx 纳米柱阵列，激光结晶硅太阳能电池的光捕获性能得到了显著改善，这已在三维模拟和实验中成功展示。同时，SMART 纹理的光滑表面形貌允许保持等同于平面参考样品的电子材料质量，并在 8 \mu m 薄的液相结晶硅太阳能电池中实现高于 640 mV 的 Voc 值。此外，短路电流密度 jsc 可以从已优化抗反射中间层堆叠的平面参考电池的 21.0 mA cm-2 增加到 SMART 纹理上的 23.3 mA cm-2，相当于相对增加了 11%。
引用
@article{arxiv.1609.06997,
title = {Smooth anti-reflective three-dimensional textures for liquid-phase crystallized silicon thin-film solar cells on glass},
author = {David Eisenhauer and Grit Köppel and Klaus Jäger and Duote Chen and Oleksandra Shargaieca and Bernd Rech and Christiane Becker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.06997},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 7 figures, submitted to Progress in Photovoltaics: Research and Applications