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J-GLOBAL ID：201802228172370861   整理番号：18A1200641

超薄結晶シリコン太陽電池における光トラッピングのためのナノフォトニック構造【JST・京大機械翻訳】

Nano-Photonic Structures for Light Trapping in Ultra-Thin Crystalline Silicon Solar Cells

著者 (4件)： Pathi Prathap (Ames Laboratory, Microelectronics Research Center, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA) ,  Pathi Prathap (Silicon Solar Cell Division, CSIR-National Physical Laboratory, Dr. K.S. Krishnan Road, New Delhi-110012, India) ,  Peer Akshit (Ames Laboratory, Microelectronics Research Center, Department of Electrical and Computer Engineering, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA) ,  Biswas Rana (Ames Laboratory, Microelectronics Research Center, Department of Physics and Astronomy, Department of Electrical and Computer Engineering, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA)
資料名： Nanomaterials (Web)  (Nanomaterials (Web))
巻： 7  号： 1  ページ： 17  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7252A  ISSN： 2079-4991  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 厚いウエハ-シリコンは主要な太陽電池技術である。材料の使用を低減することができるが,まだ許容できる性能と高い太陽吸収を達成することができる超薄太陽電池を開発することは非常に興味深い。したがって,増強された光トラッピングを提供する周期的にパターン化された前面と後部誘電体ナノコーンアレイを用いて,非常に吸収性のある超薄結晶Siベース太陽電池アーキテクチャを開発した。後部ナノコーンを銀背面反射器に埋め込んだ。以前のアプローチとは対照的に,完全に平坦なシリコン吸収体層を持つ誘電体フォトニック結晶を利用し,期待される高い電子品質と低いキャリア再結合を提供する。このアーキテクチャは,吸収体層の近赤外波長における波動導波モードの高密度メッシュを生成し,増強された吸収を発生させる。薄いシリコン(<2μm)と750nmピッチアレイに対して,散乱行列シミュレーションは90%を超える増強を予測した。吸収は,小さな厚さ(<10μm)においてLambertian限界に近づき,ウエハスケールの厚さにおいてわずかに低い(約5%)。寄生損失は,超薄(2μm)シリコンでは~25%,厚い(>100μm)セルでは1%~2%であった。20μmの厚さのセルが30mA/cm2の光電流と20%以上の効率を与える可能性がある。このアーキテクチャは,材料利用の低減と光トラッピングの増強により,超薄型シリコン太陽電池パネルに対して非常に有望である。Copyright 2018 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 散乱 ,  *太陽電池 ,  *ケイ素 ,  フォトニック結晶 ,  計算機アーキテクチャ ,  光電流 ,  パターン形成 ,  *光トラッピング ,  誘電体 ,  シミュレーション ,  *太陽 ,  近赤外線 ,  銀
準シソーラス用語： *シリコン太陽電池 ,  ナノコーン , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： ナノフォトニクス ,  太陽電池 ,  光トラッピング ,  散乱

分類 (1件)： 太陽電池  (NC03084O)

引用文献 (44件)：

• National Renewable Energy Laboratory (NREL). National Center for Photovoltaics Solar Efficiency Chart. Available online: http://www.nrel.gov/pv/assets/images/efficiency_chart.jpg (accessed on 30 December 2016).
• Green, M.A.; Emery, K.; Hishikawa, Y.; Warta, W.; Dunlop, E.D. Solar Efficiency Tables (version 47). Prog. Photovolt. 2016, 24, 3-11.
• Atwater, H.; Polman, A. Plasmonics for improved photonic devices. Nat. Photonics 2010, 9, 9-16.
• Palik, E. Handbook of the Optical constants of Solids; Academic Press: San Diego, CA, USA, 1998.
• Biswas, R.; Xu, C. Nano-crystalline silicon solar cell architecture with absorption at the classical 4n2 limit. Opt. Exp. 2011, 19, A672.

タイトルに関連する用語 (3件)： 結晶シリコン太陽電池 ,  光トラッピング ,  フォトニック構造