Разработка наноструктурных покрытий для фотовольтаических преобразователей

Цель: разработка наноструктурного нерезонансного диэлектрического покрытия для тонкопленочного фотовольтаического преобразователя на основе кристаллического кремния с толщиной фотослоя не более 300 нм, совмещающего светоулавливающие и просветляющие свойства, что позволяет существенно увеличить долю поглощенного света и, соответственно, КПД фотоэлемента.Предложено покрытие, которое может быть использовано для повышения эффективности фотовольтаических элементов. Рассмотрено применение слоев нано- и микросфер для увеличения поглощения света в тонкопленочной солнечной батарее.Проведено трехмерное численное моделирование в коммерческих пакетах CST Microwave Studio и Lumerical Solutions. Моделирование выполнено в двумерном приближении. Показано, что слой полистиреновых наночастиц повышает интегральное по спектру рабочих частот ТПСЭ-поглощение в слое полупроводника на ~ 40%. При этом интегральное отражение, благодаря просветляющим свойствам наноструктуры, уменьшается на 34%, а доля энергии, прошедшая в подложку, практически не меняется, что является следствием эффекта широкополосного нерезонансного светоулавливания.