[发明专利]一种双层周期不匹配旋转矩形光栅结构的单晶硅薄膜太阳能电池

权利要求书

1.一种双层周期不匹配旋转矩形光栅结构的单晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于：所述单晶硅薄膜太阳能电池包括从上至下依次设置的AZO抗反射层、单晶硅吸收层、SiO₂钝化层和Ag背反射层；在所述单晶硅薄膜太阳能电池中还设置有上旋转矩形光栅层和下旋转矩形光栅层；

所述上旋转矩形光栅层是以构成光栅结构的各截面呈矩形的单晶硅条绕其中心逆时针旋转角度R₁而获得，且各单晶硅条的旋转最高点与所述AZO抗反射层的上表面平齐；旋转后，各单晶硅条部分嵌入在AZO抗反射层中、部分与单晶硅吸收层呈一体结构且不超出单晶硅吸收层的下表面；

所述下旋转矩形光栅层是以构成光栅结构的各截面呈矩形的Ag条绕其中心逆时针旋转角度R₂而获得；旋转后，各Ag条部分嵌入在单晶硅吸收层中且不超出单晶硅吸收层的上表面、部分穿过SiO₂钝化层并与Ag背反射层呈一体结构且不超出Ag背反射层的下表面；

所述单晶硅条截面矩形的宽度为W₁、高度为H，所述上旋转矩形光栅层的光栅周期为Q₁、占空比为ω_dc1，W₁＝Q₁×ω_dc1，AZO抗反射层的厚度T_AZO满足式(1)：

所述Ag条截面矩形的宽度为W₂、高度为H，所述下旋转矩形光栅层的光栅周期为Q₂、占空比为ω_dc2，W₂＝Q₂×ω_dc2；Q₂＝m×Q₁，m＞1。

2.根据权利要求1所述的单晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于：Q₁＝250-350nm，ω_dc1＝0.2-0.8，ω_dc2＝0.2-0.8。

3.根据权利要求1或2所述的单晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于，Q₁、ω_dc1、H满足式(2)：

(Q₁·ω_dc1)²+H²≤Q₁² (2)。

4.根据权利要求1或2所述的单晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于：R₁＝R₂＝0-90°。

5.根据权利要求1或2所述的单晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于：单晶硅吸收层、SiO₂钝化层和Ag背反射层的厚度分别为300nm、50nm、200nm。