来减少这些损失的方法有:
(i)缩小表面覆盖物的面积(与串联电阻有联系)
(ii)在电池表面使用减反射膜,使用一个波长1/4 的减反射膜,薄膜厚度d1 与波长和反射系数n1 的关系式为:
这样理想的认为,利用光的干涉效应可以消除光在半导体界面处180 度外的反射,如图3.2 所示:
图3-2:使用1/4 波长减反射膜来减少表面反射
反射系数n1 与介质两边空气或玻璃的系数no 和半导体的系数n2 的算术关系式是:
如图3.3 示:表面反射在这种状况下能减少至0。
图3-3:在波长为0.6 微米处的硅表面的减反射膜的关系
(iii)表面结构也可以用来减少光的反射。任何表面的粗加工(绒面)都可以用来增加光在表面来回反射的机会,来减少光的损失。
晶体硅的表面结构沿着晶面课蚀的方向是均一的。硅表面的晶体结构由晶粒方向决定,沿中心原子的排列关系适当的话,如图3.4 示。
图3-4:一个晶体硅电池表面四棱锥型的结构
根据Snell 法则硅表面的绒面结构能使光间接的被硅吸收,公式如下:
1,2 分别是光在硅表面的入射角度,n1,n2 为反射系数。
(iv)电池背面的高反射会使背部的吸收减少,假如电池的背面反射能使反射光的方向发散,就能够使反射光在电池内部被收集起来,这样就能使光的吸收显著的增加。入射光的光程能够提高到4n2。若使用如图3.5 所示的背表面的光收集技术。
图3-5:(a)背表面反射(b)光程的随机反射
给电池增加一个背电场能够提高电池对长波长的红外响应,既是降低了背部的复合速率。包括重掺杂和在电池的背部用丝网印刷铝背场。图4.7 是一个背场低掺杂区与印刷层的界面表现为一个低的复合速率的示意图。
图3-6:使用背电场来降低背部表面复合速率