基于FDFD方法研究含石墨烯薄膜太阳能电池的电磁特性?

摘要：

近年来，基于非晶硅太阳能电池在提高能量转换效率和降低成本等方面的研究越来越受到学者的关注，其中，太阳能电池吸收峰值的位置，反映了电池对该频点及其附近频谱光波吸收具有较好的效果.然而，非晶硅太阳能电池的吸收峰位置主要是由非晶硅和金属电极的参数决定，很难实现位置的可调以及进一步的吸收效率增加.所以，在周期结构太阳能电池的金属光栅结构中引入单层石墨烯薄膜，借助石墨烯的特殊光电特性，即介电常数可通过改变化学势μc来调谐，并结合频域有限差分方法的数值模拟，理论上实现了对太阳能电池能量吸收峰位置的调谐.针对石墨烯电导率的虚部出现奇异点，本文提出了采用数值拟合予以解决奇异点的方法，数值结果表明近似表达式的最大绝对误差为0.8%.本设计结构的理论结果可为实际有机薄膜太阳能电池在工作频段的调节和优化提供理论基础和技术支撑.

关键词：石墨烯、薄膜太阳能电池、频域有限差分方法、化学势

分类号：TN3;TH1

资助基金：国家自然科学基金51277001,61101064,61471001;教育部新世纪优秀人才基金NCET-12-0596;教育部博士点基金20123401110009;安徽省杰出青年基金1108085J01;安徽省高校重点项目批准号:KJ2012A103资助的课题.* Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .51277001,61101064,61471001;the Program for New Century Excellent Talents in University of Ministry of Education of ChinaGrant NCET-12-0596;the Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of ChinaGrant 20123401110009;the Fund for Distinguished Young Scholars of Anhui Province, ChinaGrant 1108085J01;the Key Program of the Higher Educations of Anhui Province, ChinaGrant KJ2012A103

在线出版日期：2015-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

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