基于阳极氧化铝纳米光栅的薄膜硅太阳能电池双重陷光结构设计与仿真

发布时间：2018-04-14 20:41

  本文选题：薄膜硅太阳能电池 + 阳极氧化铝　； 参考：《物理学报》2014年19期

【摘要】：本文提出了表面和底部均带有阳极氧化铝(AAO)纳米光栅的薄膜硅太阳能电池双重陷光结构,利用FDTD软件仿真研究了AAO纳米光栅的周期、厚度和占空比对薄膜硅太阳能电池短路电流密度的影响,并对AAO结构参数进行了优化.仿真结果表明,表面AAO最佳结构参数是周期440 nm,厚度75 nm,占空比0.5,底部AAO最佳结构参数是周期380 nm,厚度90 nm,占空比为0.75.双重AAO组合陷光结构可有效增加薄膜硅太阳能电池在280—1100 nm范围内的光吸收,吸收相对增强可以达到74.44%.
[Abstract]:In this paper, the double trapping structure of thin film silicon solar cell with anodic aluminum oxide (AAO) nano-grating on the surface and bottom is presented. The period of AAO nanocrystalline grating is simulated by FDTD software.The effect of thickness and duty cycle ratio on short circuit current density of thin film silicon solar cell was studied. The structure parameters of AAO were optimized.The simulation results show that the optimal structural parameters of surface AAO are periodic 440 nm, thickness 75 nm, duty cycle 0.5, and the optimal structural parameter of bottom AAO is period 380 nm, thickness 90 nm, duty cycle 0.75.Double AAO combined trapping structure can effectively increase the optical absorption of thin film silicon solar cells in the range of 280-1100 nm, and the relative enhancement of absorption can reach 74.44.
【作者单位】： 天津工业大学理学院;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:61274064)资助的课题~~
【分类号】：TM914.41

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 钟慧;高永毅;周仁龙;周并举;唐立强;吴伶锡;李宏建;;光栅减反层太阳能电池光电转换效率的研究[J];光谱学与光谱分析;2011年07期

2 刘虹雯,郭海明,王业亮,申承民,杨海涛,王雨田,魏龙;阳极氧化铝模板表面自组织条纹的形成[J];物理学报;2004年02期

3 朱兆平;秦亦强;;纳米线减反层的解析设计法[J];物理学报;2013年15期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 韩婷;温培源;王晨雨;朱绪飞;;多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展[J];材料导报;2010年01期

2 杨修丽;王晨雨;姜月;王剑秋;朱绪飞;;传统PAA成孔理论的局限性和新生长模型[J];电子元件与材料;2009年07期

3 周江波;方炎;;利用AAO模板制备银量子点[J];光散射学报;2006年02期

4 张纪斌;张国彦;杨柏;;纳米微粒的表面修饰与聚合物杂化光学材料的高性能化[J];高分子材料科学与工程;2014年02期

5 李德贵;陈千律;;阳极氧化法制备透明氧化铝薄膜的研究[J];广州化工;2014年07期

6 陈挺;覃继宁;范同祥;;仿蝉翼结构镍磷复合材料减反性能研究[J];山东大学学报(工学版);2014年01期

7 秦飞飞;张海明;王彩霞;王旭;杨金梅;;基于AAO纳米光栅的薄膜硅太阳能电池表面减反结构设计与仿真[J];人工晶体学报;2014年06期

8 万明理;冯芳;程建立;何金娜;;局域表面等离子体增强吸收的超薄太阳能电池的研究[J];平顶山学院学报;2014年05期

9 王利光,李勇,郁鼎文,王军;四端纳米分子桥的量子传输特征[J];物理学报;2005年01期

10 姜家亮;李子威;许勤芳;王倩;;多孔阳极氧化铝膜形成机理的研究[J];新疆大学学报(自然科学版);2009年02期

相关博士学位论文 前10条

1 刘金章;一维纳米功能材料的制备与特性研究[D];兰州大学;2006年

2 赵红;基于AAO制备的低维材料及其在环境催化中的应用[D];中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）;2006年

3 田玉明;低维TiO_2有序阵列的模板法构筑、表征及光催化性能研究[D];天津大学;2006年

4 贾法龙;基于电化学技术的温差电材料和微型温差发电器制备及相关机理研究[D];天津大学;2006年

5 朱绪飞;多孔阳极氧化铝形成机理的研究[D];南京理工大学;2007年

6 韩喻;嵌套复式周期光子晶体结构的带隙模拟及制备方法研究[D];国防科学技术大学;2007年

7 吴莉莉;纳米碳管气敏传感器及随机共振检测系统的研究[D];浙江大学;2007年

8 王玉江;316L不锈钢表面载药微坑制备及机理研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

9 张登英;毛细力光刻技术及其应用研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2013年

10 牛士超;仿生陷光功能表面设计制造及性能研究[D];吉林大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 吕芳;多孔型Al_2O_3薄膜阳极氧化的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

2 邓丽虹;铝合金在低硫酸浓度电解液中硬质阳极氧化膜的制备研究[D];西华大学;2011年

3 袁新国;基于AAO模板的镍纳米线的制备与应用研究[D];大连理工大学;2011年

4 王刚;稀土在制备氧化铝膜中的应用[D];上海海洋大学;2011年

5 叶逢春;铁铬铝电热合金表面绝缘及抗氧化机理研究[D];浙江理工大学;2011年

6 蒋中锐;新型二甲醚水蒸汽重整板状催化剂制备工艺及催化性能的研究[D];华东理工大学;2012年

7 刘鹏;阳极氧化膜的击穿机制和纳米孔道形成机理的研究[D];南京理工大学;2012年

8 施洋;大扫描范围原子力显微镜的新方法研究及系统研制[D];浙江大学;2005年

9 宋琛;Ni纳米线阵列膜的制备与性能研究[D];大连理工大学;2006年

10 郏宇飞;铝高压阳极氧化多孔膜的制备、表征与应用研究[D];湖南大学;2005年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 郭等柱,侯士敏,申自勇,张耿民,赵兴钰,刘惟敏,吴锦雷,薛增泉;Al表面条纹状准有序纳米结构的AFM研究[J];物理化学学报;2001年11期

2 申承民,苏轶坤,杨海涛,杨天中,汪裕萍,高鸿钧;磁性钴纳米晶的二维自组装[J];物理学报;2003年02期

3 周仁龙;陈效双;曾勇;张建标;陈洪波;王少伟;陆卫;李宏建;夏辉;王玲玲;;金属光子晶体平板的超强透射及其表面等离子体共振[J];物理学报;2008年06期

4 周骏;孙永堂;孙铁囤;刘晓;宋伟杰;;非晶硅光伏电池表面高效光陷阱结构设计[J];物理学报;2011年08期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴俊辉,邹建平,朱青,鲍希茂;硅衬底阳极氧化铝膜的荧光发射研究[J];发光学报;2000年01期

2 李思渊 ,王军 ,贾丽;阳极氧化铝钝化工艺的进一步研究[J];兰州大学学报(自然科学版);1978年04期

3 马全宝,张正富,陈庆华,徐明丽,杨勇彪,杨显万;多孔型铝阳极氧化膜(AAO)的形貌及相结构分析[J];昆明理工大学学报(理工版);2003年05期

4 陈建敏，王安钧，党鸿辛，，浜崎俊一;铝质材料的摩擦学表面改性[J];摩擦学学报;1994年03期

5 黄常金;阳极氧化铝着色[J];包装工程;1985年04期

6 孙小华;邹隽;胡宗智;吴敏;;制备多孔氧化铝的影响因素研究[J];三峡大学学报(自然科学版);2009年02期

7 H·Grossmann ,C·T·Speiser ,张正国;阳极氧化铝结构件的电解——吸附联合上色法[J];轻合金加工技术;1981年Z1期

8 Pierre Descamps;Jean Iker;Andreas T·Wolf;张晓敏;李宏伟;周文亮;;阳极氧化铝的表面参数对硅酮结构的装锒密封胶长期黏结性的影响(连载一)[J];玻璃;2007年03期

9 任晓红;许立国;张长桥;;电解液种类对纳米氧化铝膜结构的影响[J];山东电力技术;2006年03期

10 魏剑,李克智,李贺军,李正佳,付前刚;多孔阳极氧化铝薄膜的制备[J];材料工程;2005年05期

相关会议论文 前10条

1 胡丽天;陈建敏;薛群基;;阳极氧化铝的摩擦学性能[A];第四届全国表面工程学术交流大会论文集[C];2001年

2 张凯锋;苏中兴;力虎林;;阳极氧化铝模板构筑V_2O_5一维多孔材料[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年

3 王昕;韩高荣;;阳极氧化铝模板法制备硅纳米线[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年

4 李燕;李守义;王建;马保宏;王成伟;;AAO及Co/AAO纳米阵列结构的光致发光特性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（1）[C];2007年

5 薛寒松;李华基;胡慧芳;;氧化铝阵列模板制备及其影响因素研究[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年

6 陈建敏;滨崎俊;;铝质材料的摩擦学表面改性(Ⅰ)——在多孔质阳极氧化层中电化学原位合成MoS_2的研究[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集（上册）[C];1997年

7 齐丽;周剑章;蔡成东;翁少煌;林仲华;;表面活性剂修饰阳极氧化铝(AAO)模板制备小尺寸PANI纳米线[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集（下集）[C];2005年

8 琚伟;李金培;;氧化铝模板中Ag纳米线阵列的选择性生长[A];中国感光学会第七次全国会员代表大会暨学术年会和第七届青年学术交流会论文摘要集[C];2006年

9 李燕芳;刘海云;杨曙光;徐坚;;模板法制备有机硅PMSQ纳米管及SiO_2纳米管[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2007年

10 刘辉;马洁;姚中科;路学丽;;制备以AAO为模板可调控的纳米TiO_2材料[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集（下集）[C];2005年

相关博士学位论文 前10条

1 纪南;利用阳极氧化铝模板制备表面增强拉曼散射活性基底[D];吉林大学;2010年

2 常毅;大孔间距阳极氧化铝及其双层结构的研究与应用[D];华南理工大学;2013年

3 吕仁江;以阳极氧化铝为模板合成一维钛基与碳基纳米结构材料[D];黑龙江大学;2013年

4 卢珊;介孔氧化硅仿生固定化酶的构筑及性能[D];北京化工大学;2011年

5 唐平贵;超分子插层结构无机—有机复合颜料的组装及性能研究[D];北京化工大学;2011年

6 韩玉岩;傒四甲酸二酐纳米结构的制备及光学性能调变研究[D];中国科学技术大学;2012年

7 刘忆森;阳极氧化铝光子晶体的制备与应用[D];华南理工大学;2012年

8 罗鸣;基于基板的TiO_2纳米点结构的制备及性能研究[D];浙江大学;2009年

9 宋梦梦;一维磁性纳米载体的制备及其细胞毒性研究[D];安徽大学;2012年

10 盛峗;半导体纳米线光电子器件制备与特性研究[D];南京大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 蒲彦钧;电沉积阳极氧化铝光子晶体的制备及其在隐身材料上的应用[D];华南理工大学;2011年

2 万国华;孔间距大范围可调阳极氧化铝的制备[D];华南理工大学;2012年

3 王超;阳极氧化铝图灵斑图生长机制的动力学模拟[D];重庆大学;2010年

4 楚庄;阳极氧化铝模板的制备及光学特性研究[D];昆明理工大学;2009年

5 范忠辉;基于多孔模板电铸法制备镍基功能材料[D];华南理工大学;2013年

6 丛明;新型结构阳极氧化铝的制备及模板对孔道生长影响的研究[D];吉林大学;2014年

7 赫荣晖;阳极氧化铝膜的制备及影响因素研究[D];大连理工大学;2001年

8 孙岳玲;模板法制备磁性纳米线阵列的研究[D];武汉理工大学;2006年

9 吴俊俊;硅基多孔阳极氧化铝模板的制备及性能研究[D];西北大学;2013年

10 林训良;用微模塑技术制备聚合物超疏水表面[D];浙江工业大学;2013年

本文编号：1750933