双面钝化高效硅空间太阳电池的设计及研究

从研制空间用高效太阳电池出发，比较了双面钝化硅太阳电池相对于砷化镓太阳电池的优势，提出了一种新型双面钝化高效硅太阳电池的设计思想和研制方法．给出电池样品的测试结果，该电池在ＡＭ０，２５℃下光电转换效率为１８．７％．

空间高效硅太阳电池减反射膜设计与数值分析

结合 AM0太阳光谱特性对空间硅太阳电池的减反射膜进行了设计分析 ,得到了最小反射时的最佳膜厚 .分别讨论了单、双、三层减反射膜厚度变化对反射率的影响 ,并对有钝化层的 Si O2 (94 nm) / Ti O2 (6 0 nm)双层减反射膜进行了优化设计 ,优化后硅太阳电池的短路电流和效率分别提高了 2 .1%和 1.4 % .

折射率色散对空间硅太阳电池双层减反射膜反射率的影响

在考虑折射率色散效应的情况下,通过光学干涉矩阵法数值计算了2种MgF_2/ZnS双层减反射膜晶体硅太阳电池的反射率,并与未考虑折射率色散效应的结果及实验数据进行对比;在考虑折射率色散情形下,利用智能优化算法设计了硅太阳电池的双层减反射膜,并与未考虑折射率色散效应的设计结果进行比较.结果表明,考虑色散情形下的反射率与实验测量结果更相符,尤其是在短波范围内.SiO_2/ZnSe双层减反射膜的最小加权平均反射率减少了34.82%;MgF_2/ZnS、SiO_2/ZnS、MgF_2/Al_2O_3双层减反射膜的最小加权平均反射率分别减少了9.15%,7.73%,3.44%.可见,在考虑折射率色散效应的情况下,优化后的双层减反射膜的最小加权平均反射率均出现较大程度的减小.因此,在晶体硅太阳电池减反射膜的设计中,考虑晶体硅和减反射膜材料的折射率色散效应是十分必要的.

新型空间硅太阳电池纳米减反射膜系的优化设计

结合纳米材料折射率(小于1.4)和AM0太阳光谱特性,对空间硅太阳电池的减反射膜进行了设计分析.分别设计了常规材料和纳米材料的双层、三层减反射膜,得到了最佳的膜系参数,并作出了反射率变化曲线.结果发现,采用低折射率纳米材料的三层减反射膜有着更好的减反射效果,新型纳米减反射膜系与采用常规材料的减反射膜系相比,优化后的最小加权平均反射率减小了15%(双层减反射膜)和24.5%(三层减反射膜).