几何结构对 a-Si:H 太阳能电池性能的影响
材料科学
2015-06-22 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
我们提出了一个用于模拟 3D 纳米同轴和纳米半球薄膜太阳能电池性能的模型。这些模拟中考虑的材料体系是氢化非晶硅 (a-Si:H)，太阳能电池采用 n-i-p 堆叠结构制造。平面 a-Si:H 器件的性能模拟结果与使用 SCAPS-1D 进行的模拟结果进行了对比，发现两者高度一致。讨论了不同几何结构下器件的电学和光学性质。绘制了最大功率点效率随 i 层厚度变化的曲线，以洞察空间参数的优化。模拟结果表明，虽然能带图中的几何变化会影响电荷载流子收集，但 a-Si:H 太阳能电池的性能受影响最显著的是与非平面结构纳米阵列相关的光吸收特性。我们将模拟结果与制造的纳米同轴 a-Si:H 太阳能电池的结果进行了比较，并推断出在此类太阳能电池中实验观察到的吸收增强机制。
引用
@article{arxiv.1406.2679,
title = {The Effects of Geometry on a-Si:H Solar Cell Performance},
author = {T. Kirkpatrick and M. J. Burns and M. J. Naughton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.2679},
year = {2015}
}