用于建模具有周期结构的等离子体薄膜太阳能电池的高效体积矩量法
光学
2018-09-17 v1 介观与纳米尺度物理
数值分析
摘要
金属纳米颗粒（NPs）支持局域表面等离激元共振（LSPRs），能够将太阳光聚集于太阳能电池的有源层。然而，等离子体太阳能电池的全波建模在巨大计算量和恶劣矩阵条件方面面临巨大挑战。准确高效地模拟嵌入太阳能电池中的等离子体 NPs 的近场多重散射效应极为困难。本工作中，提出一种预处理体积积分方程（VIE）来建模等离子体有机太阳能电池（OSCs）。对角块预处理器应用于器件结构的不同材料域。由此获得了更好的收敛性和更高的计算效率。此外，通过二维周期格林函数进一步加速计算。利用所提方法，研究了光吸收对波长和入射角的依赖关系。等离子体 OSCs 的角响应显示，在等离激元共振处呈现超朗伯吸收，而在非等离激元共振处呈现近朗伯吸收。体积矩量法和所探明的物理理解对研究 OSCs 的光学响应大有裨益。
引用
@article{arxiv.1809.05334,
title = {Efficient Volumetric Method of Moments for Modeling Plasmonic Thin-Film Solar Cells with Periodic Structures},
author = {Zi He and Ji Hong Gu and Wei E. I. Sha and Ru Shan Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.05334},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 6 figures