Light-trapping and recycling for extraordinary power conversion in ultra-thin gallium-arsenide solar cells
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
We demonstrate nearly 30% power conversion efficiency in ultra-thin (~200 nm) gallium arsenide photonic crystal solar cells by numerical solution of the coupled electromagnetic Maxwell and semiconductor drift-diffusion equations. Our architecture enables wave-interference-induced solar light trapping in the wavelength range from 300-865 nm, leading to absorption of almost 90% of incoming sunlight. Our optimized design for 200 nm equivalent bulk thickness of GaAs, is a square-lattice, slanted conical-pore photonic crystal (lattice constant 550 nm, pore diameter 600 nm, and pore depth 290 nm), passivated with AlGaAs, deposited on a silver back-reflector, with ITO upper contact and encapsulated with SiO2. Our model includes both radiative and non-radiative recombination of photo-generated charge carriers. When all light from radiative recombination is assumed to escape the structure, a maximum achievable photocurrent density (MAPD) of 27.6 mA/cm(2) is obtained from normally incident AM 1.5 sunlight. For a surface non-radiative recombination velocity of 10(3) cm/s, this corresponds to a solar power conversion efficiency of 28.3%. When all light from radiative recombination is trapped and reabsorbed (complete photon recycling) the power conversion efficiency increases to 29%. If the surface recombination velocity is reduced to 10 cm/sec, photon recycling is much more effective and the power conversion efficiency reaches 30.6%.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle