具有有序纳米锥台阵列的高效砷化镓太阳能电池以增强光捕获和光伏性能

High-efficiency GaAs solar cells with ordered nano-conical frustum arrays for enhanced light trapping and photovoltaic performance

Sumit Sagar · Sagar Bhattarai · Jitendra Kumar · Amitesh Kumar 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

摘要 在本研究中，我们通过引入有序纳米锥台（NCF）阵列结构，系统地研究了砷化镓（GaAs）太阳能电池的设计及其性能提升。这些独特的纳米结构通过促进光散射并降低反射率，增强了入射光子与活性GaAs层之间的相互作用，从而提高了光学吸收能力。利用时域有限差分法（FDTD）模拟，我们系统分析了这些纳米结构对光捕获和吸收效率的影响。优化后的纳米锥台结构在宽光谱范围内显著增强了光吸收，特别是在可见光和近红外区域表现突出。结果表明，在AM 1.5G太阳光谱条件下，该设计在300–1050 nm波长范围内的吸...

解读: 该纳米锥台阵列GaAs电池技术实现30.26%转换效率,对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其97%光谱吸收率和36.91mA/cm²短路电流密度,可启发我们优化MPPT算法以适配高效III-V族电池。纳米结构光管理思路可应用于iSolarCloud平台的光伏组件性能建模,提升发电预测精度...