ВЛИЯНИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ ПЛАЗМОННЫХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАНОЧАСТИЦ НА ПРОСВЕТЛЯЮЩИЕ СВОЙСТВА ОДНОРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИХ КРЕМНИЕВЫХ СТРУКТУР
Аннотация:
Предмет исследования. Проведен теоретический анализ эффективности просветляющих покрытий на основе плазмонных серебряных (Ag) и диэлектрических кремниевых (Si) наночастиц для фотовольтаических кремниевых структур. Резонансные свойства таких частиц в оптическом диапазоне обусловливают увеличение эффективности поглощения света в активном слое кремниевых элементов. Особенностью рассматриваемой структуры является сочетание в одном композиционном слое функции электрического контакта и просветляющего покрытия. Метод. Расчеты выполнены в пакете CST Microwave Studio с использованием метода конечных разностей в частотном режиме (FDFD). Оптические параметры материалов задавались согласно экспериментально измеренным данным. В расчете варьировались геометрические параметры композитного слоя: размеры и расположение частиц. Выполнено сравнение эффективности поглоще- ния света с применением различных вариантов покрытия: оксид индия-олова (ITO), ITO со сферическими наночастицами, расположенными на поверхности ITO, ITO со сферическими наночастицами, расположенными на поверхности активного слоя. Исследованы разреженные решетки частиц с радиусами от 15 до 80 нм. Частицы таких размеров обладают преимущественно дипольными резонансными откликами. Основные результаты. Расчетным путем показано, что внедрение наночастиц в покрытие приводит к существенному искажению спектра поглощения в диапазоне длин волн 300–800 нм и появлению на нем резонансных особенностей. Последнее связывается нами с резонансными свойствами наночастиц. Показано, что резонансный отклик частиц, располагающихся на поверхности ITO, сходен с откликом свободных частиц. При этом на резонансных частотах происходит резкое уменьшение поглощения света в активном слое. Резонансный отклик наночастиц, расположенных в объеме слоя ITO, значительно отличается от отклика сво- бодных частиц: уменьшается резонансная частота, снижается добротность. Показано, что при увеличении размера Ag- и Si-наночастиц, располагающихся на поверхности ITO, происходит уменьшение интегрального поглощения до 25%. Для Ag-частиц, располагающихся в объеме ITO, характерно монотонное уменьшение интегрального поглощения до 30% при уменьшении их размера. Максимальное влияние на интегральный показатель поглощения оказывают Si-частицы размером 50 нм. Практическая значимость. Результаты работы могут быть полезны для понимания физики работы просветляющих композиционных покрытий с включением наночастиц и использованы разработчиками солнечных кремниевых элементов
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ВОЛН ИМПУЛЬСОВ ИЗ МАЛОГО ЧИСЛА КОЛЕБАНИЙ ПОЛЯ В ОПТИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ С ДИСПЕРСИЕЙ И КУБИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОННОЙ И ЭЛЕКТРОННО-КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ ПРИРОДЫ
- ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ РАСПРОСТРАНЕНИИ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В СРЕДЕ, МОДЕЛИРУЮЩЕЙ СТЕКЛОВИДНОЕ ТЕЛО ГЛАЗА ЧЕЛОВЕКА
- СЕГМЕНТАЦИЯ НЕСФОКУСИРОВАННЫХ ОБЛАСТЕЙ НА 2D-ИЗОБРАЖЕНИЯХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕКСТУРНЫХ ПРИЗНАКОВ
- ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАМОТКИ АНИЗОТРОПНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН С РАЗЛИЧНОЙ ВЕЛИЧИНОЙ НАТЯЖЕНИЯ НА СТЕПЕНЬ СОХРАНЕНИЯ Н-ПАРАМЕТРА
- ПРИМЕНЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МОДУЛЯТОРОВ СВЕТА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНЫХ ПУЧКОВ СО СПИРАЛЬНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ФАЗЫ
- УТОЧНЕННАЯ МОДЕЛЬ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОСМИЧЕСКИХ МИНИ-АППАРАТОВ С ЛАЗЕРНОЙ ТЯГОЙ
- ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НОЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ КАБИНЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОСПРИНИМАЕМОГО НАБЛЮДАТЕЛЕМ ИЗОБРАЖЕНИЯ
- ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРОШКОВ ИТТРИЙ-АЛЮМИНИЕВОГО ГРАНАТА Y3AL5O12, СИНТЕЗИРОВАННЫХ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ
- ПОДСТРОЙКА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ИСТОЧНИКА ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКАХ НА ОСНОВЕ ВОЛОКОННЫХ БРЕГГОВСКИХ РЕШЕТОК
- МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ С МОДУЛЯЦИЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРОНЕКЕРОВСКИХ ВЕКТОРНО-МАТРИЧНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ
- ОСОБЕННОСТИ ДИСПЕРСИИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ НЕМАТИЧЕСКОГО ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА С КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ
- ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ КЛАСТЕРОВ СЕРЕБРА, ВВЕДЕННЫХ МЕТОДОМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ИОННОГО ОБМЕНА, С НАНОЧАСТИЦАМИ CdS ВО ФТОРФОСФАТНЫХ СТЕКЛАХ
- ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ С НЕОДНОРОДНОЙ НАГРУЗКОЙ
- СЕМАНТИКО-СИНТАКСИЧЕСКИЙ ПАРСЕР SEMSIN
- АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ РИСКАМИ ПРОГРАММНЫХ ПРОЕКТОВ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКОГО ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА
- ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЧАСТИЧНЫХ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ АУДИОВИЗУАЛЬНОЙ РЕЧИ
- ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДИАМЕТРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ПРИ ЗУБОДОЛБЛЕНИИ СТУПЕНЧАТЫМ ДОЛБЯКОМ
- МАССОВЫЙ РАСХОДОМЕР ЖИДКОСТЕЙ
- ПРОГРАММНЫЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА С ЦЕЛЬЮ ПРОВЕДЕНИЯ МНОГОВАРИАНТНОГО АНАЛИЗА
- ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРЕШИМОСТИ ЗАДАЧИ ШТУРМА–ЛИУВИЛЛЯ ПРИ ПОСТРОЕНИИ АСИМПТОТИЧЕСКОГО РЯДА
- ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТА СТРУЙНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОСТАТИЧЕСКИМ ПОДШИПНИКОМ
- ГИСТЕРЕЗИС ИНТЕРФЕРЕНЦИИ ВСТРЕЧНЫХ СКАЧКОВ УПЛОТНЕНИЯ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ЧИСЛА МАХА
- НЕСИММЕТРИЧНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВСТРЕЧНЫХ КОСЫХ УДАРНЫХ ВОЛН
- АЛГОРИТМ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРИБЛИЖАЮЩЕГОСЯ ПОЕЗДА
- О СТАТЬЕ Л.С. КОНЕВА И ДР. «МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ВОЛН ИМПУЛЬСОВ ИЗ МАЛОГО ЧИСЛА КОЛЕБАНИЙ ПОЛЯ В ОПТИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ С ДИСПЕРСИЕЙ И КУБИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОННОЙ И ЭЛЕКТРОННО-КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ ПРИРОДЫ»