[发明专利]一种新型铝纳米颗粒表面等离激元增强太阳电池

摘要

本发明公开了一种新型铝纳米颗粒表面等离激元增强太阳电池，属于光伏技术领域。其特征是利用磁控溅射设备在真空腔体内沉积铝膜，然后进行原位退火或氮气保护退火形成铝纳米颗粒阵列，以此激发表面等离激元，无需光刻技术。通过调节铝纳米颗粒尺寸及密度调控表面等离激元的共振频率，进而与薄膜太阳电池有源层的禁带宽度(1.2-1.7ev)进行优化匹配，利用其近场增强效应和散射效应提高光吸收，从而提高太阳电池的效率。克服了传统薄膜太阳电池陷光技术中由于采用织构而导致的载流子表面复合、有源层缺陷态密度增大的问题，且不需要湿法刻蚀、光刻等复杂工艺，因此大大降低太阳电池的成本。

主权项

本发明涉及一种新型铝纳米颗粒表面等离激元增强太阳电池，其特征是在不锈钢衬底上，沉积一层透明导电薄膜，透明导电膜上是铝纳米颗粒，颗粒的形态可以为球形，椭球形，棱柱形，以此在该区域激发表面等离激元；铝颗粒上是常规NIP结，其材料可以是硅薄膜或硅锗合金薄膜；结上面是一层极薄的高阻氧化锌薄膜；氧化锌薄膜上面仍为铝纳米颗粒，颗粒的形态可以为球形，椭球形，棱柱形，用以在该区域激发表面等离激元；铝纳米颗粒表面等离激元上面是透明电极。