來減少這些損失的方法有:
(i)縮小表面覆蓋物的面積(與串聯(lián)電阻有聯(lián)系)
(ii)在電池表面使用減反射膜,使用一個波長1/4 的減反射膜,薄膜厚度d1 與波長和反射系數(shù)n1 的關(guān)系式為:
這樣理想的認(rèn)為,利用光的干涉效應(yīng)可以消除光在半導(dǎo)體界面處180 度外的反射,如圖3.2 所示:
圖3-2:使用1/4 波長減反射膜來減少表面反射
反射系數(shù)n1 與介質(zhì)兩邊空氣或玻璃的系數(shù)no 和半導(dǎo)體的系數(shù)n2 的算術(shù)關(guān)系式是:
如圖3.3 示:表面反射在這種狀況下能減少至0。
圖3-3:在波長為0.6 微米處的硅表面的減反射膜的關(guān)系
(iii)表面結(jié)構(gòu)也可以用來減少光的反射。任何表面的粗加工(絨面)都可以用來增加光在表面來回反射的機會,來減少光的損失。
晶體硅的表面結(jié)構(gòu)沿著晶面課蝕的方向是均一的。硅表面的晶體結(jié)構(gòu)由晶粒方向決定,沿中心原子的排列關(guān)系適當(dāng)?shù)脑?,如圖3.4 示。
圖3-4:一個晶體硅電池表面四棱錐型的結(jié)構(gòu)
根據(jù)Snell 法則硅表面的絨面結(jié)構(gòu)能使光間接的被硅吸收,公式如下:
1,2 分別是光在硅表面的入射角度,n1,n2 為反射系數(shù)。
(iv)電池背面的高反射會使背部的吸收減少,假如電池的背面反射能使反射光的方向發(fā)散,就能夠使反射光在電池內(nèi)部被收集起來,這樣就能使光的吸收顯著的增加。入射光的光程能夠提高到4n2。若使用如圖3.5 所示的背表面的光收集技術(shù)。
圖3-5:(a)背表面反射(b)光程的隨機反射
給電池增加一個背電場能夠提高電池對長波長的紅外響應(yīng),既是降低了背部的復(fù)合速率。包括重?fù)诫s和在電池的背部用絲網(wǎng)印刷鋁背場。圖4.7 是一個背場低摻雜區(qū)與印刷層的界面表現(xiàn)為一個低的復(fù)合速率的示意圖。
圖3-6:使用背電場來降低背部表面復(fù)合速率