《表2 槽深为228nm不同周期AZO光栅在400～1 100nm总反射率和镜面反射率的理论模拟和实验结果》

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《金属Al背电极二维AZO光栅的制备和陷光特性》

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为了对上述实验结果进行验证，本文采用基于FDTD方法的Rsoft软件数值模拟计算，分析比较金属Al膜上AZO光栅背电极结构对总反射率和镜面反射的影响．模拟的太阳光源为沿y轴负向垂直入射，在x方向上使用周期性边界条件，y方向上使用完全匹配层（Perfectly Matched Layer，PML）边界条件，波长范围为300～1 100nm．如图6所示，基本结构包括300nm Al膜，80nm AZO薄膜，不同周期AZO光栅．入射端媒质为空气，以TE波（电场方向平行于光栅条纹）垂直入射．总反射率和镜面反射率计算方法见参考文献[14]．将实验制备的AZO光栅AFM横截面扫描曲线分别导入Rsoft软件中进行计算，得到周期分别为624nm、815nm、986nm、1 250nm和1 435nm，槽深均为228nm的二维AZO光栅总反射曲线和镜面反射曲线，见图7（a）和图7(b），AZO折射率取1.9．根据反射曲线求出在400～1 100nm波段的平均总反射率和平均镜面反射率，计算结果见表2．将理论模拟结果与实验结果进行对比，发现有类似的规律，即随着周期增大，总反射率增大，镜面反射率降低．当周期为624nm时，在长波段（700～1 100nm）的总反射和镜面反射率均较小，而周期为986nm时，在该长波段的总反射率有显著的增强．