Efficient broadband light absorption in thin-film a-Si solar cell based on double sided hybrid bi-metallic nanogratings

等离子太阳电池 能量转换效率 光学 吸收(声学) 光电流 有机太阳能电池 宽带 透射率 带隙 聚合物太阳能电池 严格耦合波分析
作者
Fazal E. Subhan,Aimal Daud Khan,Fazal E Hilal,Adnan Daud Khan,Sultan Daud Khan,Rehan Ullah,Muhammad Imran,Muhammad Noman
出处
期刊:RSC Advances [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:10 (20): 11836-11842 被引量:12
标识
DOI:10.1039/c9ra10232a
摘要

Thin film solar cells (TFSCs) suffer from poor light absorption due to their small thickness, which limits most of their practical applications. Surface plasmons generated by plasmonic nanoparticles offer an opportunity for a low-cost and scalable method to optically engineer TFSCs. Here, a systematic simulation study is conducted to improve the absorption efficiency of amorphous silicon (a-Si) by incorporating double sided plasmonic bi-metallic (Al–Cu) nanogratings. The upper pair of the gratings together with an antireflection coating are responsible for minimizing the reflection losses and enhancing the absorption of low wavelength visible light spectrum in the active layer. The bottom pairs are accountable for increasing the absorption of long wavelength photons in the active layer. In this way, a-Si, which is a poor absorber in the long wavelength region, is now able to absorb broadband light from 670–1060 nm with an average simulated absorption rate of more than 70%, and improved simulated photocurrent density of 22.30 mA cm−2, respectively. Moreover, simulation results show that the proposed structure reveals many other excellent properties such as small incident angle insensitivity, tunability, and remarkable structural parameters tolerance. Such a design concept is quite versatile and can be extended to other TFSCs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
彭于晏应助称心的向南采纳,获得10
4秒前
5秒前
乐乐应助舒舒舒采纳,获得10
5秒前
共享精神应助刘wt采纳,获得10
7秒前
木目耶耶耶完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
soaring完成签到,获得积分10
8秒前
小橙子完成签到,获得积分10
9秒前
JamesPei应助耍酷激光豆采纳,获得10
11秒前
pluto应助甜甜盼夏采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
李健应助sherry_kong采纳,获得10
12秒前
13秒前
甜甜玫瑰应助nice cc采纳,获得20
14秒前
CodeCraft应助SCI-HUB采纳,获得10
15秒前
打打应助木槿紫采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
19秒前
小橙子发布了新的文献求助10
20秒前
Kim发布了新的文献求助10
22秒前
JamesPei应助lanxin采纳,获得10
22秒前
23秒前
Johy发布了新的文献求助10
23秒前
刘wt完成签到,获得积分20
24秒前
nice cc完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
堂堂完成签到,获得积分10
26秒前
SWIM666完成签到,获得积分10
27秒前
z7777777发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
木槿紫发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
KK完成签到,获得积分10
30秒前
灵巧妙柏发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
冬天里的一把火完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Yaws' Handbook of Antoine coefficients for vapor pressure 500
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Love and Friendship in the Western Tradition: From Plato to Postmodernity 500
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 500
Johann Gottlieb Fichte: Die späten wissenschaftlichen Vorlesungen / IV,1: ›Transzendentale Logik I (1812)‹ 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2556212
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2180107
关于积分的说明 5622695
捐赠科研通 1901425
什么是DOI,文献DOI怎么找? 949807
版权声明 565592
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 504832