表面贵金属微纳结构阵列光吸收增强效应在硅太阳能电池上的应用研究

摘要

贵金属微纳阵列结构导致的表面等离激元共振增强吸收效应,在太阳能电池表面光吸收增强具有较好的应用前景。本文运用离散偶极近似(DDA)通用仿真软件研究太阳能电池表面的贵金属二维微纳周期结构阵列的吸收、散射性质。采用圆盘形的贵金属纳米粒子构建二维周期结构方阵阵列,利用太阳能屯池的单晶硅有效折射率模型,对圆盘金属纳米颗粒的消光特性等进行深入研究,得到等离激元共振导致的光增强吸收效应、局域电磁场振荡效应与圆盘金属纳米颗粒尺寸、微纳结构阵列的分布密度之间的关系,进而得出贵金属微纳结构方阵阵列作为太阳能电池增透膜的功能特性。该研究对于增加对太阳光的吸收比例,提高太阳能电池的光电转换效率,使太阳能电池走向低成本发电等方面具有重要的实际意义。