具有等离激元光栅的超薄太阳能燃料器件的光吸收增强
光学
2019-01-03 v1 应用物理
摘要
我们提出了一种具有纳米结构背接触的超薄太阳能燃料器件的概念。通过严格仿真，我们表明纳米结构通过激发等离激元模式，使半导体（本例中为 CuBiO）的吸收率显著提高了 47%（5.2~mAcm）。我们能够将器件中的共振归因于金属-绝缘体-金属等离激元与局域表面等离激元共振或表面等离激元极化激元的耦合。对金属拐角进行圆角化处理会导致共振波长蓝移，同时保持吸收增强，从而支持了该器件成功实现的可能性。对于二维阵列，我们研究了偏振相关的吸收增强的容差，并将其与平面结构进行了比较。该器件在高达 75 的入射角下仍保持吸收增强。本研究凸显了等离激元学在超薄光电子器件（如太阳能燃料生成）中的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1901.00454,
title = {Absorption Enhancement for Ultra-Thin Solar Fuel Devices with Plasmonic Gratings},
author = {Phillip Manley and Fatwa F. Abdi and Sean Berglund and A. T. M. Nazmul Islam and Sven Burger and Roel van de Krol and Martina Schmid},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.00454},
year = {2019}
}
备注
4 Figures 18 Pages. Supporting Information Included (7 Figures 11 pages)