基于金属纳米球等离增强的高效钙钛矿/硅电池设计

作     者：赵颂 周华 王淑英 韩非 蒋斯涵 沈向前 Zhao Song;Zhou Hua;Wang Shu-Ying;Han Fei;Jiang Si-Han;Shen Xiang-Qian

作者机构：新疆大学物理科学与技术学院新疆固态物理与器件重点实验室乌鲁木齐830046 山东大学物理学院济南250100 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11804050) 新疆自治区自然科学基金(批准号:2018D01C048)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2022年第71卷第3期

页      码：324-330页

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%.

主 题 词：金属纳米结构 光学特性 等离子体激元 叠层电池 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.71.20211585

馆 藏 号：203107254...