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一种提高薄膜太阳能电池转化效率的双层金属超材料制造技术

技术编号:22646977 阅读:35 留言:0更新日期:2019-11-26 17:23
本发明专利技术公开一种提高薄膜太阳能电池转化效率的双层金属超材料,属于太阳能电池领域。其特征在于该结构的金属超材料同时覆盖在太阳能电池半导体吸收层的上表面和下表面,分别与半导体材料形成界面接触。通过调整金属超材料单元结构的尺寸、形状,在半导体吸收层中产生强电磁谐振,增强薄膜电池吸收层对入射光的吸收、减少出射面的光透射,达到提高薄膜太阳能电池转化效率的目的。该单元结构的尺寸在1微米至0.01微米之间。

A double-layer metal super material for improving the conversion efficiency of thin film solar cells

The invention discloses a double-layer metal super material for improving the conversion efficiency of a thin-film solar cell, which belongs to the field of solar cells. The structure is characterized in that the metal super material of the structure is simultaneously covered on the upper surface and the lower surface of the semiconductor absorption layer of the solar cell, and respectively forms an interface contact with the semiconductor material. By adjusting the size and shape of the metal super material unit structure, strong electromagnetic resonance is generated in the semiconductor absorption layer, which can enhance the absorption of the incident light in the absorption layer of the thin film solar cell and reduce the light transmission of the outgoing surface, so as to improve the conversion efficiency of the thin film solar cell. The size of the cell structure is between 1 \u03bc m and 0.01 \u03bc M.

【技术实现步骤摘要】
一种提高薄膜太阳能电池转化效率的双层金属超材料
本专利技术涉及一种提高薄膜太阳能电池转化效率的双层金属超材料,属于太阳能电池领域。
技术介绍
普及太阳能电池是解决未来能源危机问题的理想途径。薄膜太阳能电池的吸收层厚度仅为数微米甚至数百纳米,节省了吸收层材料的使用量,可有效降低成本。然而,当太阳能电池薄膜化后,其吸收层对长波段光波的吸收效率大大降低,严重限制其光电效率的提高。
技术实现思路
本专利技术公开了一种在长波段可以产生强电磁谐振的金属超材料结构,同时覆盖在薄膜太阳能电池半导体吸收层的上表面和下表面,分别与半导体材料形成界面接触。基于表面等离激元理论,以及超材料电磁特性可人为调控的独特优势,通过调整金属超材料单元结构的尺寸、形状,在半导体吸收层中产生强电磁谐振。利用超材料的场增强及光聚焦效应,增强薄膜电池吸收层对入射光的吸收、减少出射面的光透射,达到提高薄膜太阳能电池转化效率的目的。经过电磁仿真软件计算,该单元结构的尺寸在1微米至0.01微米之间。置于半导体吸收层上表面的二维周期性对称的金属超材料,起到光栅效应。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高薄膜太阳能电池转化效率的双层金属超材料,其特征在于用金属构成超材料,覆盖在薄膜太阳能电池的吸收层上,用于提高薄膜太阳能电池的吸收效率。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高薄膜太阳能电池转化效率的双层金属超材料,其特征在于用金属构成超材料,覆盖在薄膜太阳能电池的吸收层上,用于提高薄膜太阳能电池的吸收效率。


2.如权利要求1所述的一种提高薄膜太阳能电池转化效率的双层金属超材料,其特征在于该结构包括双层超材料,分别覆盖在薄膜太阳能电池吸收层的上表面和下表面。
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【专利技术属性】
技术研发人员:张建新刘俊星
申请(专利权)人:嘉兴学院
类型:发明
国别省市:浙江;33

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