人(rén)們構想大(dà)量不同的策略來(lái)替代随機紋理(lǐ)，用來(lái)改善太陽能電(diàn)池中的光耦合效率。雖然對納米光子系統的理(lǐ)解不斷深入，但(dàn)由于缺乏可(kě)擴展性，隻有(yǒu)少(shǎo)數(shù)提出的設計(jì)在工業被上(shàng)接受。在本應用中，一種定制(zhì)的無序排列的高(gāo)折射率介質亞微米量級的二氧化钛(TiO2)圓盤作(zuò)為(wèi)标準異質結矽太陽能電(diàn)池的抗反射惠更斯超表面在試驗中進行(xíng)開(kāi)發。無序陣列使用基于膠體(tǐ)自組裝的可(kě)伸縮自下而上(shàng)的技(jì)術(shù)制(zhì)造，該技(jì)術(shù)幾乎不考慮設備的材料或表面形态。我們觀察到，與采用優化的平坦抗反射ITO層的參考電(diàn)池相比，反射率的寬頻帶降低(dī)導緻短(duǎn)路電(diàn)流相對改善5.1%。我們討(tǎo)論了在保持螺旋度的框架下超表面的光學性能，這可(kě)以通(tōng)過調整其尺寸在特定波長下實現對一個(gè)孤立圓盤沿對稱軸的照明(míng)。
本工作(zuò)中所考慮的太陽能電(diàn)池結構示意圖。Rdiff和(hé)Rspec表示漫反射和(hé)鏡面反射部分。該圓盤是在異質結技(jì)術(shù)(HJT)後發射極太陽能電(diàn)池上(shàng)沉積的，其表面是用非晶矽(aSi)固有(yǒu)層和(hé)n+摻雜層鈍化的未抛光的平面矽片ITO薄膜既是減反射塗層(ARC)，也是正面觸點。
(左圖，中間(jiān)圖)不同放大(dà)倍數(shù)的太陽能電(diàn)池頂部圓盤的電(diàn)子顯微圖。左邊的圖突出了單個(gè)圓盤的特性，而中間(jiān)的SEM圖突出了樣本的一緻性。(右圖)39 × 39 mm塗層太陽能電(diàn)池的照片。
通(tōng)過Born近似計(jì)算(suàn)的圓盤圖案的反射率和(hé)單個(gè)圓盤的有(yǒu)限元模拟（本文討(tǎo)論的數(shù)值模拟是基于有(yǒu)限元方法(FEM)的軟件JCMsuite）。測量圓盤塗層樣品和(hé)調整平闆的反射率ARC (50 nm厚度的ITO)的圓盤結構。一個(gè)标準的平面ARC參考(80 nm厚度的ITO)作(zuò)為(wèi)比較。
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