Published June 3, 2011 | Version v1
Publication Metadata-only

Incident angle dependence of absorption enhancement in plasmonic solar cells

Creators

  • 1. Peking University

Description

The enhancement of solar light absorption in a solar cell is a challenging issue. In this article we show that in a thin-film silicon solar cell covered with silver nanoparticles on the surface, the absorption of the incident light can be particularly enhanced at certain angular range and wavelength. Such absorption enhancements are associated with the resonant localized surface plasmon (LSP) modes of the nanoparticle and nanoparticle-induced local Fabry-Perot (FP) modes. Our simulations suggest that the spectral shift of the LSP modes due to changing the incident angle leads to an incident-angle-sensitive absorption enhancement of the solar cell. Selecting the incident angle in a well-defined range of 0° to 35° is essential for optimizing the performance of a thin-film solar cell.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد تعزيز امتصاص الضوء الشمسي في الخلية الشمسية مشكلة صعبة. في هذه المقالة نوضح أنه في خلية شمسية رقيقة من السيليكون مغطاة بجسيمات فضية نانوية على السطح، يمكن تعزيز امتصاص الضوء الساقط بشكل خاص في نطاق زاوي وطول موجي معين. ترتبط تحسينات الامتصاص هذه بأنماط البلازمون السطحي الموضعي الرنان (LSP) للجسيمات النانوية وأنماط فابري- بيرو المحلية المستحثة بالجسيمات النانوية (FP). تشير عمليات المحاكاة التي أجريناها إلى أن التحول الطيفي لأوضاع LSP بسبب تغيير زاوية السقوط يؤدي إلى تعزيز امتصاص الخلايا الشمسية الحساس للزاوية الساقطة. يعد اختيار زاوية السقوط في نطاق محدد جيدًا من 0درجة إلى 35درجة أمرًا ضروريًا لتحسين أداء الخلية الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.

Translated Description (French)

L'amélioration de l'absorption de la lumière solaire dans une cellule solaire est un problème difficile. Dans cet article, nous montrons que dans une cellule solaire en silicium à couche mince recouverte de nanoparticules d'argent à la surface, l'absorption de la lumière incidente peut être particulièrement améliorée à certaines plages angulaires et longueurs d'onde. De telles améliorations de l'absorption sont associées aux modes de plasmon de surface localisé (LSP) résonant des modes Fabry-Pérot (FP) locaux induits par nanoparticules et nanoparticules. Nos simulations suggèrent que le décalage spectral des modes LSP dû à la modification de l'angle d'incidence conduit à une amélioration de l'absorption de la cellule solaire sensible à l'angle d'incidence. La sélection de l'angle d'incidence dans une plage bien définie de 0° à 35° est essentielle pour optimiser les performances d'une cellule solaire à couche mince.

Translated Description (Spanish)

La mejora de la absorción de la luz solar en una célula solar es un problema difícil. En este artículo mostramos que en una célula solar de silicio de película delgada cubierta con nanopartículas de plata en la superficie, la absorción de la luz incidente puede mejorarse particularmente en cierto rango angular y longitud de onda. Dichas mejoras de absorción están asociadas con los modos de plasmón de superficie localizado resonante (LSP) de los modos de Fabry-Perot (FP) locales inducidos por nanopartículas y nanopartículas. Nuestras simulaciones sugieren que el desplazamiento espectral de los modos LSP debido al cambio del ángulo incidente conduce a una mejora de la absorción sensible al ángulo incidente de la célula solar. Seleccionar el ángulo de incidencia en un rango bien definido de 0° a 35° es esencial para optimizar el rendimiento de una célula solar de película delgada.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
اعتماد زاوية الحادث على تعزيز الامتصاص في الخلايا الشمسية البلازمونية
Translated title (French)
Dépendance de l'angle d'incidence de l'augmentation de l'absorption dans les cellules solaires plasmoniques
Translated title (Spanish)
Dependencia del ángulo incidente de la mejora de la absorción en las células solares plasmónicas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1964707415
DOI
10.1364/oe.19.00a763

Is supplement to
https://openalex.org/W4386475182 (Other)
https://openalex.org/W4386278642 (Other)
https://openalex.org/W3163131120 (Other)
https://openalex.org/W3021373307 (Other)
https://openalex.org/W2521951701 (Other)
https://openalex.org/W2287575528 (Other)
https://openalex.org/W2228997025 (Other)
https://openalex.org/W2135856998 (Other)
https://openalex.org/W2054994337 (Other)
https://openalex.org/W126207062 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1971460825
  • https://openalex.org/W1987701953
  • https://openalex.org/W1989125653
  • https://openalex.org/W2001997365
  • https://openalex.org/W2005815430
  • https://openalex.org/W2021101555
  • https://openalex.org/W2035349895
  • https://openalex.org/W2038504561
  • https://openalex.org/W2055702923
  • https://openalex.org/W2061571620
  • https://openalex.org/W2070188229
  • https://openalex.org/W2079452911
  • https://openalex.org/W2090488348
  • https://openalex.org/W2108592852
  • https://openalex.org/W2111028630
  • https://openalex.org/W2112165279
  • https://openalex.org/W2120427785
  • https://openalex.org/W2140818721