基于金属纳米球等离增强的高效钙钛矿/硅电池设计

摘要：

以钙钛矿为顶、晶硅为底的钙钛矿/硅叠层电池可以提高太阳光谱的利用率,突破单结电池中的肖克利极限(SQ极限),是实现更高光电转换效率的有效途径之一.如何降低光子在电池表面和界面的传输损失,最大化响应层的吸收效率是其中的关键.本文通过时域有限差分法和严格耦合波分析,系统研究了不同种类金属纳米球对钙钛矿/硅叠层电池的光谱响应和能量转换效率的增强机制.结果表明,由于表面电子云对光波的共振增强,金属纳米结构的引入显著提升了光子进入到电池响应层的透射率,电池总的吸收光谱和量子响应效率因而得到明显提升.对于最优的Al纳米球,观察到的加权平均透射率从73.16％提升到79.15％,电池能量转换效率从23.09％提高到24.97％,效率相对提高了8.14％.

关键词：金属纳米结构;光学特性;等离子体激元;叠层电池

所属期刊栏目：71

资助基金：国家自然科学基金;新疆自治区自然科学基金项目;资助的课题

在线出版日期：2022-02-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：324-330