افزایش جذب در سلول های خورشیدی لایه نازک با استفاده از هیبرید نانو ذرات پلاسمونی و شبکه زاویه دار تناوبی

در این مقاله، یک ساختار دوبعدی از سلول های خورشیدی سیلیکونی لایه، نازک با ترکیبی از آرایه های نانو ذرات نقره و شبکه زاویه دار تناوبی معرفی شده است. نانوذر ات نقره با استفاده از اثر تشدید پلاسمون سطحی، ضریب انتقال نور به داخل را افزایش می دهند در نتیجه با افزایش در صد نور فرودی به درون لایه فعال، احتمال جذب فوتون را بهبود می بخشد. برای ایجاد یک ساختار بازتابنده در سطح تحتانی، آرایه ای از شبکه زاویه دار با هدف افزایش طول مسیر نوری در داخل سلول ، به کار گرفته شده است. با استفاده از روش FDTD، ضریب انتقال و بازتاب نور در هر دو سطح فوقانی و تحتانی در گستره طول موج 400 تا 1000 نانومتر بررسی شده و تاثیر پارامترهای ساختاری از جمله شعاع، فاصله نانوذرات، زاویه پراکنش و فاصله شبکه گزارش شده است. در نهایت، دو سطح را با هم ترکیب کرده و میانگین موزون فوتون هایی که به وسیله لایه فعال در کل طول موج های مورد مطالعه جذب شده، محاسبه شده است. نتایج نشان می دهند که بازدهی به دام اندازی نور با تغییر پارامترهای ساختاری ارتقا پیدا می کند.