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利用二氧化矽/二氧化鈦雙層抗反射膜提升矽太陽能電池特性之探討 1 利用二氧化矽/二氧化鈦雙層抗反射膜提升 矽太陽能電池特性之探討 Improving the Silicon Solar Cell Performances by SiO2/TiO2 Double Layer Antireflection Coating 何文章* 余沐榮 Wen-Jeng Ho Mu-Rung Yu 國立臺北科技大學光電工程研究所 摘 要 本文利用二氧化矽 /二氧化鈦 (SiO2/TiO2)雙層抗反射膜來提升矽太陽能電池特 性。我們利用 Film Star 及 Macleod 軟體來模擬抗反射膜光學特性及光譜儀來進行薄膜光 學特性量測，並成功的蒸鍍出反射率隨波長分佈為 V 型(V-Coating)與 W 型(W-Coating)之 SiO2/TiO2雙層抗反射膜。 我們研製出具二氧化矽/二氧化鈦(SiO2/TiO2)雙層抗反射膜矽太陽能電池，在 AM 1.5 Ｇ太陽光模擬器下進行太陽能電池特性量測。典型的 V-Coating 抗反射膜太陽能電池比未 加抗反射膜太陽能電池之短路電流密度(JSC)增加了約 16.52%，填充因子(FF)則提升了 21%，而轉換效率(η)也提升了 40.18%。同時，V-Coating 抗反射膜太陽能電池特性比 W-Coating 抗反射膜太陽能電池特性更佳。 關 鍵 詞： 矽太陽能電池、抗反射膜、轉換效率 投稿受理時間：98年 2月 11日 審查通過時間： 98年 3月 3日 2 臺北科技大學學報第四十二之一期 ABSTRACT SiO2/TiO2 double layer anti-reflection coating on a simple-structure silicon crystalline solar cell to improve the cell performance was proposed. In this work, a “Film Star and Macleod＂ commercial software was firstly used for film simulation. Then reflectance/transmittance measurement was for film optical-quality characterization. The W-shape (W-Coating) and V-shape (V-Coating) of SiO2/TiO2 double layer anti-reflection coating have been successfully deposited by E-beam evaporator. We fabricated and demonstrated a simple-structure silicon crystalline solar cell with SiO2/TiO2 double layer anti-reflection coating. Under a simulated AM 1.5G condition, the typical cell with V-Coating shown a better performance than a cell without anti-reflection coating. The short circuit current density (JSC) of 16.52%, fill factor (FF) of 21%, and conversion efficiency (η) of 40.18% of improving performance were obtained. In addition, we also found that the performance of V-Coating cell was superior to a W-Coating cell. Keywords： Silicon Solar Cell, Anti-Reflection Coating(ARC), Conversion Efficiency 壹、簡介 (Introduction) 矽半導體在波長 400-1100 nm 之折射率 為 3.55-5.57，其表面之反射率大於 30%，因 此抗反射膜(Antireflection Coating；ARC)在 矽太陽能電池製作中扮演著降低光反射的 重 要 角 色 [1] 。 然 而 單 層 抗 反 射 膜 (Single-Layer Anti