基于微納光學結(jié)構(gòu)的太陽能電池高效陷光技術(shù)
太陽能發(fā)電是未來可再生能源的重要領(lǐng)域,提高太陽能電池對太陽光的利用效率、進一步提高太陽能電池的光伏效率,已經(jīng)成為光伏領(lǐng)域的重要課題。太陽能電池的本征吸收層很薄,甚至小于光的波長,使得進入太陽能電池光子的光程很短,成為除材料以外,制約太陽能電池進一步提高光伏效率的重要因素。為了提高光子在太陽能電池本征吸收層中的吸收率,需要研究在降低電池表面反射的同時,延長光子在本征吸收層的光程,實現(xiàn)高效陷光。 本項目基于微納光學理論和微納結(jié)構(gòu)加工技術(shù),提出了“低表面反射+低光能逃逸+高效延長光程”的高效超陷光機制,設(shè)計了具有“低表面反射率+低光能逃逸+高效延長光程”的高效超陷光結(jié)構(gòu)。利用寬帶陷光技術(shù)研發(fā)的寬帶陷光光伏玻璃,在380nm~1200nm波長范圍內(nèi),具有高于40%的霧度。寬帶陷光光伏玻璃基片應(yīng)用于硅疊層薄膜太陽能電池, 在380nm~1200nm波長范圍內(nèi),對于準垂直入射光的反射率小于3%. 在AM1.5測試環(huán)境下,太陽能電池光伏效率比較沒有陷光結(jié)構(gòu)光伏玻璃的太陽能電池相對提高5%。以上。 基于微納光學結(jié)構(gòu)的太陽能電池高效陷光技術(shù),在太陽能電池、太陽能電池組件封裝中具有廣泛的應(yīng)用前景,對于提高太陽能電池及其組件的光伏效率具有重要意義。
上海交通大學
2021-04-13