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Finite-Difference Time-Domain Modellierung von Antireflexionsschichten mit Subwellenlängen-Strukturen

Die Verbesserung des Wirkungsgrads von Solarmodulen war in den letzten Jahrzehnten ein beliebtes Forschungsthema, das sich in der Regel entweder auf die Senkung der Kosten oder die Erhöhung des Wirkungsgrads konzentriert. Eine Methode zur Steigerung des Wirkungsgrads ist die Verringerung der Reflexion von Solarmodul-Laminatmaterialien. Eine Technik zur Verringerung der Reflexion besteht darin, den Brechungsindex der Luft allmählich auf den der Oberfläche zu erhöhen, so dass es kaum oder gar keine abrupten Änderungen des RI gibt, die Reflexionen verursachen würden. Dies kann durch eine strukturierte Antireflexionsbeschichtung (ARC) im Sub-Wellenlängenbereich an der reflektierenden Grenzfläche erreicht werden.

Fortschritte bei den Rechenressourcen haben es möglich gemacht, die Antireflexionseigenschaften von 3-dimensionalen Sub-Wellenlängen-Strukturen schnell und genau zu modellieren. In dieser Arbeit wurde die FDTD-Methode verwendet, um die Antireflexionseigenschaften einer Vielzahl von Sub-Wellenlängen-Strukturen für 300 bis 1300 nm Eingangslicht zu modellieren. Licht, das auf nicht verjüngte Nanostrukturen trifft, weist Interferenzmuster auf, die denen von Dünnfilm-ARCs ähneln und den Antireflexionseffekt bei mehreren Wellenlängen erhöhen.