【摘 要】
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设计了一种半圆形前置与梯形后置双界面的光栅结构的单晶硅薄膜太阳能电池，利用时域有限差分法对该结构和对照组进行了模拟计算，通过分析短路电流密度和吸收光谱可知，双界面光栅结构的光捕获性能优于单界面光栅结构，利用电磁场分布对该结构在长波段（750～1100 nm）的吸收增强机理进行了分析。此外，针对前置半圆形后置梯形光栅结构，进一步优化了后置梯形光栅的左右斜率与同周期下前后光栅的偏移程度，结果表明非规则
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目（51435003）；
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设计了一种半圆形前置与梯形后置双界面的光栅结构的单晶硅薄膜太阳能电池，利用时域有限差分法对该结构和对照组进行了模拟计算，通过分析短路电流密度和吸收光谱可知，双界面光栅结构的光捕获性能优于单界面光栅结构，利用电磁场分布对该结构在长波段（750～1100 nm）的吸收增强机理进行了分析。此外，针对前置半圆形后置梯形光栅结构，进一步优化了后置梯形光栅的左右斜率与同周期下前后光栅的偏移程度，结果表明非规则的梯形结构具有较好的光捕获表现，通过吸收效率云图也能发现偏移程度在40 nm时效果最佳。通过计算分析，短路电流密度的最优值达到了20.17 mA/cm~2，相较于平板结构的短路电流密度提高了58.1%，研究结果对于薄膜太阳能电池的光栅结构设计具有一定的指导意义。
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