シリコン太陽電池の性能増強における金属および誘電体ナノ粒子の役割

DAS Sonali; KUNDU Avra; SAHA Hiranmay; DATTA Swapan K.

文献

J-GLOBAL ID：201202227689850512 整理番号：12A1497096

シリコン太陽電池の性能増強における金属および誘電体ナノ粒子の役割

Role of metal and dielectric nanoparticles in the performance enhancement of silicon solar cells

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資料名：
巻： 59 号： 13/14 ページ： 1219-1231 発行年： 2012年07月20日
JST資料番号： D0250A ISSN： 0950-0340 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

銀および誘電体からなる球状ナノ粒子を太陽電池の頂部に使って,シリコン太陽電池の性能を改善する方法について調べた。ナノ粒子による太陽電池の性能改善効果を示す新たな指数,すなわち,光子フラックスによって重み付けした光の各波長に対する増強指数(EIF)とAM 1.5太陽スペクトルに対する平均EIFを導入した。これらの指数を使って,ジュール加熱による吸収損失,基板な部へ散乱される放射成分,電池前面で散乱される放射による損失等を統一的に評価することができる。誘電体として,様々なサイズのシリカ,窒化シリコン,二酸化チタンを使った実験から,サイズが100nmより大きな二酸化チタンと窒化シリコンナノ粒子は,同様な大きさの銀ナノ粒子と比べて,より大きな改善効果が見られた。粒子サイズを最適化した場合で比較すると,銀ナノ粒子によるものよりも,誘電体ナノ粒子を電池頂部に用いることによって1.5~2倍高い性能が得られた。また,誘電体ナノ粒子の誘電率が増すと,最適化した粒子サイズは小さくなる傾向があることも分かった。

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太陽電池

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