优化纳米线阵列的光伏电荷产生：一种简单的半解析方法

纳米线阵列展现出高效的光耦合和强光捕获能力，使其非常适用于太阳能电池应用。促成其吸收的过程相互关联且具有高度色散性，因此目前优化吸收的唯一方法是进行密集的数值计算。我们提出了一种高效的替代方案，该方案仅依赖于组成材料的波长相关折射率。我们选择每个阵列参数，以使远离吸收体的传播模式数量最小化，同时使吸收体内的共振模式数量最大化。基于此，我们开发了一种半解析方法，能够定量地确定阵列实现最大短路电流的微小参数范围。这为优化纳米线阵列电池效率提供了一条快速途径，极大地减少了需用完整器件模型研究的几何结构数量。我们的方法具有通用性，适用于各种材料和大范围的阵列厚度。