利用宽带等离子体纳米结构增强薄膜硅太阳能电池的吸收性能
光学
2025-06-23 v1 应用物理
摘要
presented the design and fabrication of a metal-介质-金属吸收器，实现从紫外（UV）到近红外（near-IR）光谱的强吸收。该提议纳米结构由周期性钛（Ti）数组作为顶层、薄硅氧化物（SiO2）间隙层以及连续铝（Al）层作为背反射器构成。对结构参数进行综合优化，结果在 280-1000 nm 波长范围内平均吸收率达到 96%。该设计表现出偏振无关性，并在斜入射条件下保持高吸收效率。采用电子束光刻后进行烧蚀工艺实现制造，确保了高性能和制造简便性。实验测量结果与数值仿真结果高度一致，验证了该设计的有效性。进一步分析了该吸收器集成到薄膜硅（Si）太阳能电池中的情况，结果显示其在活性层内的光吸收显著增强。凭借其宽带响应、角度鲁棒性和结构简洁性，该提议吸收器在太空能源收集、热辐射和先进光伏技术中展现出强大的潜力。
引用
@article{arxiv.2506.16118,
title = {Enhanced Absorption in Thin-Film Silicon Solar Cells Using a Broadband Plasmonic Nanostructure},
author = {Partha Mondal and Omar Alkhazragi and Hakan Bagci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.16118},
year = {2025}
}