[发明专利]一种带有菲涅尔透镜纳米结构的太阳能电池

摘要

本发明公开了一种带有菲涅尔透镜纳米结构的太阳能电池。在太阳能电池的表面制作菲涅尔透镜，菲涅尔透镜由一系列同心圆环刻蚀槽构成，刻蚀槽的深度根据公式计算得出，使得入射光从菲涅尔透镜上表面传播到下表面的相位差为π，其中λ为入射光的中心波长，n是太阳能电池表面菲涅尔透镜材料的折射率；刻蚀槽的宽度和间隔根据惠更斯‑菲涅尔原理设计，由菲涅尔波带法计算得出。本发明利用菲涅尔透镜与太阳能电池集成，实现高性能、小尺寸高效率光伏系统；可以有效降低太阳能电池表面的反射率；有效增加光子在太阳能电池PN结区的吸收长度；有效增加入射光在太阳能电池的PN结区的光场强度；提高太阳能电池的PN结区对光子的有效吸收。

主权项

一种带有菲涅尔透镜纳米结构的太阳能电池，包括太阳能电池，其特征在于：在所述太阳能电池的上表面设有菲涅尔透镜，菲涅尔透镜由一系列同心圆环刻蚀槽构成，所述同心圆环刻蚀槽的深度由公式h＝λ/[2(n‑1)]计算得出，使得入射光从菲涅尔透镜上表面传播到下表面的相位差为π，其中λ为入射光的中心波长，n是太阳能电池表面菲涅尔透镜材料的折射率；所有同心圆环刻蚀槽两侧边缘的半径向外依次根据惠更斯‑菲涅尔原理设计，由菲涅尔波带法计算得出；所述太阳能电池为三结叠层砷化镓太阳能电池，三结叠层砷化镓太阳能电池上表面，针对第一结的聚焦点和中心波长有菲涅尔透镜把入射光聚焦在三结叠层砷化镓太阳能电池的第一结的PN结区发射极底部，或者针对第二结的聚焦点和中心波长有菲涅尔透镜，把入射光聚焦在三结叠层砷化镓太阳能电池的第二结的PN结区发射极底部。