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結合次波長結構與氧化銦錫抗反射層於三五族太陽電池之研究

結合次波長結構與氧化銦錫抗反射層於三五族太陽電池之研究. 9818007 高仲均. 實驗內容. 1. 針對 III-V 族化合物太陽電池進行單 / 多層抗反射結構模擬分析及鍍膜試驗 , 並進行光學特性分析工作，以掌握最佳製程參數及抗反射性能 . 2. 採用成本低且容易 scaleup 的膠體晶體技術（ colloidal lithography ）來製作 SWS(sub wavelength structure) 結構 , 以獲得漸變折射之等效抗反射薄膜，並結合 ITO 透明導電氧化層增加電子收集效益。

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結合次波長結構與氧化銦錫抗反射層於三五族太陽電池之研究

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  1. 結合次波長結構與氧化銦錫抗反射層於三五族太陽電池之研究結合次波長結構與氧化銦錫抗反射層於三五族太陽電池之研究 9818007 高仲均

  2. 實驗內容 1.針對III-V族化合物太陽電池進行單/多層抗反射結構模擬分析及鍍膜試驗,並進行光學特性分析工作，以掌握最佳製程參數及抗反射性能. 2.採用成本低且容易scaleup的膠體晶體技術（ colloidal lithography ）來製作SWS(sub wavelength structure)結構,以獲得漸變折射之等效抗反射薄膜，並結合ITO透明導電氧化層增加電子收集效益。 3.以最佳化之ARC結構製作單結/多結III-V族化合物太陽電池，並分別進行效率之量測。 Page 2

  3. 奈微米模擬結構示意圖 利用R-Soft之DiffractMOD軟體進行分析。 SWS(Si3Nx、ITO) SWS(Si3Nx、SiO2)+ITO薄膜 材料的折射係數(n)與消光係數(k):SOPRA資料庫 Page 3

  4. 次波長(SWS)ARC薄膜在最佳厚度下之反射率與波長之關係圖次波長(SWS)ARC薄膜在最佳厚度下之反射率與波長之關係圖 Si3Nx及ITO之SWS微結構之抗反射模擬分析 Si3Nx之SWS微結構+ITO薄膜之抗反射模擬分析 Page 4

  5. Cell SEM 表面形貌分析 Page 5

  6. 結論 1.本研究探討薄膜型抗反射層以及次波長微結構抗反射層應用在III-V族化合物太陽能電池上之效應，以增加其光電流以提升效率。 2.DARC:(SiNx+ITO)、(SiO2+ITO)的平均反射率為12.10%、10.25%，效率提升了27%及29%。 3.次波長結構(SWS SiNx及SWS SiNx+ITO薄膜)效率則分別提升了25%、34%。 4.SWS搭配ITO薄膜的結構相對於未加ITO薄膜的SWS結構其短路電路電流提升了5%，因此ITO薄膜的應用確實可提升太陽能電池效率，不過需經適當設計使ARC結構達到漸變折射率的條件，則可在降低反射率的同時也能獲得光電子收集效益改善的雙重作用。 Page 6

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