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[IEEE 2018年大洋洲高校电力工程会议（AUPEC）- 新西兰奥克兰（2018.11.27-2018.11.30）] 2018年大洋洲高校电力工程会议（AUPEC）- 提高转换效率的纳米结构砷化镓太阳能电池设计、仿真与分析

DOI：10.1109/aupec.2018.8757873 出版年份：2018 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 本文探讨了通过增加光透射与吸收、减少光反射来提升转换效率的纳米结构砷化镓太阳能电池设计与分析。该研究重点在于构建不同类型、具有各异纳米光栅高度与间距的纳米光栅形砷化镓太阳能电池，通过对比仿真结果寻找能提供更高转换效率的合适纳米结构。采用时域有限差分(FDTD)仿真工具对抛物线形、三角形、梯形和矩形等不同纳米光栅形状的光透射与吸收进行模拟计算?；诜抡娼峁な担号孜锵咝文擅坠庹そ峁沟墓夥瓷渎矢哂谌切文擅坠庹そ峁?，但低于矩形和梯形纳米光栅结构。此外，仿真结果表明当光栅高度为200纳米、间距为810纳米时，抛物线形纳米光栅结构的光透射率约为62.3%，比矩形(即平面)基底高出约22%。
作者： Shiyao Tan，Narottam Das，Andreas Helwig，Syed Islam
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过设计和分析纳米结构光栅以提高光传输和吸收并减少光反射，从而提升砷化镓太阳能电池的转换效率。

研究成果

仿真结果证实，抛物线形纳米光栅结构在200纳米光栅高度和810纳米光栅间距条件下具有最高透光率（62.3%），比矩形（平面）基底高出约22%。三角形纳米结构反射率最低（2.6%），梯形纳米结构吸光率最佳（43.4%）。这些发现表明，纳米结构光栅能通过减少反射损耗并提高透光率，显著提升砷化镓太阳能电池的转换效率。

研究不足

该研究仅限于模拟结果，未包含纳米结构砷化镓太阳能电池的实际制造与测试。优化基于特定的光栅高度和间距，可能无法涵盖所有可能的配置。

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