面向超薄晶硅太阳电池的无序化调制二维纳米光子晶体陷光特性研究

项目名称： 面向超薄晶硅太阳电池的无序化调制二维纳米光子晶体陷光特性研究

项目编号： No.61404144

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 高平奇

作者单位： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所

项目金额： 26万元

中文摘要： 纳米光子晶体陷光是近年来发展起来的具有广泛应用前景的新型光能高效吸收和转化技术。近期研究发现在光子晶体阵列中引入无序化结构调制有助于在宽带、广角范围内进一步提升陷光效果。本项目基于10 μm厚度超薄晶硅高效光利用目的，以硅基二维纳米光子晶体为研究对象，结合实验和数值模拟详细考察局部缺陷、晶胞对称性破缺、周期结构随机化等无序化调制对光子晶体光吸收的影响，探讨无序化结构对电场能量分布和陷光效率的作用机制；通过对比研究周期、准周期、准随机等结构陷光效果与入射光波长和角度的依赖关系，理解与无序化相关的宽带、广角陷光机制；进一步通过结构设计和制备技术研究，在高效无序化调制纳米光子晶体中引入具有出色阻抗匹配特性的光学结构，探索突破吸收极限的途径。本项目的成功实施有望为面向下一代高性能超薄晶硅太阳电池的效率提升和成本降低提供理论和技术方面的支撑。

中文关键词： 陷光结构；晶体硅薄膜太阳电池；纳米光子晶体结构；；

英文摘要： Nanophotonic-crystals (NCs) light-trapping which was developed recently is a promising technique for efficient light absorptions and conversions. Recent reports show that disordered-structures can be introduced into perfect periodic NCs to further improve

英文关键词： light trapping；crystalline silicon thin film solar cell；nanophotonics；；