光与光子纳米结构之间的相互作用在薄膜太阳能电池(TFSC)的光管理中具有广阔的应用前景。本文介绍了一种周期性纳米结构保形TFSCs的策略。采用一种具有成本效益的自组装方法,制备了不同直径的单分子SiO2球形阵列。采用等离子体刻蚀工艺调整结构参数。显然,远场光捕获特性在光学性能上得到了识别。在沉积后的a-Si:H吸收层中实现了共形结构。通过有限差分时域模拟,确定了光子增强导引共振,在理论和实验上均提高了吸收系数。近场光学性能使500?TFSC应用纳米二氧化硅纳米粒子有前途的选择。为了充分利用光子增强性能的优势,我们制作了一个具有正形纳米结构的a-Si:H太阳能电池作为第一个演示。在整个波长范围内都有增强的吸收。因此,基于排列SiO2纳米球的适形纳米结构的光子增强a- si:H太阳能电池产生了宽带光管理的提升,与参考的平面AZO和纹理AZO相比,整体外部量子效率分别提高了20%和2.7%。这些结果为具有高效宽带光管理的低成本光子增强纳米光电器件的未来发展提供了一个有前景的平台。
——文章发布于2018年10月