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用于高效光吸收太阳能电池的超薄磷化铟环形纳米孔阵列

DOI：10.1063/1.5143452 期刊：Applied Physics Letters 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 本文提出采用环形纳米孔阵列（ANA）的超薄磷化铟（InP）薄膜结构以实现高效太阳能电池。通过合理调控ANA的内外半径，并结合减反射涂层（氧化锌ZnO）与背反射层（银Ag），基于介质-半导体-金属（DSM）构型的InP器件光电流较同几何厚度（100纳米）的平面太阳能电池可提升124.6%。该DSM-ANA结构之所以能捕获宽光谱、大角度入射光，源于泄漏波导模式、布洛赫模式及表面等离激元极化子模式的协同激发。本研究为设计制备高效超薄InP光伏器件及其他光电器件提供了可行方案。
作者： Zongyi Zhang，Jian Zhou，Yonggang Wu，Zihuan Xia，Xuefei Qin
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究具有环形纳米孔阵列的超薄InP薄膜在太阳能电池中的效率，重点关注通过结构设计和材料组合实现的光吸收增强。

研究成果

研究表明，具有环形纳米孔阵列的超薄磷化铟薄膜，结合减反射涂层和背反射器，能显著增强太阳能电池的光吸收。该设计利用泄漏波导模式、布洛赫模式和表面等离激元极化子模式，实现了宽带宽和大角度入射光捕获。这种方法为开发高效超薄光伏和光电器件提供了有前景的途径。

研究不足

该研究侧重于理论和基于仿真的分析，可能未充分考虑实际制造挑战和材料缺陷。未探究在变化环境因素等现实条件下的性能表现。

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