This paper reports the design and optimization of an ultrahigh-efficiency thin-film silicon solar cell featuring broadband light trapping through a precisely engineered slanted grating architecture. The device, with a periodicity of 300 nm, consists of a 100 nm aluminum (Al) back reflector, a 110 nm p-type silicon active layer incorporating slanted grating structures, and a 45 nm n-type silicon capping layer. Comprehensive optical and electrical characterizations were conducted using Lumerical FDTD and CHARGE solvers, respectively. Beginning with a planar baseline configuration, remarkable performance improvement was realized by introducing slanted grating teeth and meticulously optimizing critical geometric parameters—namely the inter-tooth gap spacing, tooth height, and slant angle. The optimized configuration achieves an inter-tooth gap of 260 nm, tooth height of 90 nm, and slant angle of 40°, yielding an impressive average optical absorption of 84% across the solar spectrum. The electrical characteristics are equally remarkable, demonstrating a short-circuit current density of 44.41 mA/cm², open-circuit voltage of 0.580 V, power conversion efficiency of 20.58%, and fill factor of 0.798
پیربداقی, عارف و نیکوفرد, محمود . (1404). به دام انداختن نور در سلولهای خورشیدی سیلیکونی فیلم نازک با استفاده از شبکههای شیاردار دندانهدار بهینهشده. مهندسی و مدیریت انرژی, 15(3), -. doi: 10.22052/eem.2026.258112.1154
MLA
پیربداقی, عارف , و نیکوفرد, محمود . "به دام انداختن نور در سلولهای خورشیدی سیلیکونی فیلم نازک با استفاده از شبکههای شیاردار دندانهدار بهینهشده", مهندسی و مدیریت انرژی, 15, 3, 1404, -. doi: 10.22052/eem.2026.258112.1154
HARVARD
پیربداقی, عارف, نیکوفرد, محمود. (1404). 'به دام انداختن نور در سلولهای خورشیدی سیلیکونی فیلم نازک با استفاده از شبکههای شیاردار دندانهدار بهینهشده', مهندسی و مدیریت انرژی, 15(3), pp. -. doi: 10.22052/eem.2026.258112.1154
CHICAGO
عارف پیربداقی و محمود نیکوفرد, "به دام انداختن نور در سلولهای خورشیدی سیلیکونی فیلم نازک با استفاده از شبکههای شیاردار دندانهدار بهینهشده," مهندسی و مدیریت انرژی, 15 3 (1404): -, doi: 10.22052/eem.2026.258112.1154
VANCOUVER
پیربداقی, عارف, نیکوفرد, محمود. به دام انداختن نور در سلولهای خورشیدی سیلیکونی فیلم نازک با استفاده از شبکههای شیاردار دندانهدار بهینهشده. مهندسی و مدیریت انرژی, 1404; 15(3): -. doi: 10.22052/eem.2026.258112.1154