Resumen

Mediante simulaciones FDTD se caracterizaron las propiedades plasmónicas de nanohilos rectangulares tipo core-shell incrustados en una estructura de célula solar de silicio de película delgada. La resonancia plasmónica de estos nanohilos mostró una sintonía de λ=750 nm a λ=2400 nm con la variación de los parámetros dimensionales dentro de las especificaciones de resolución de las técnicas de litografía de interferencia láser y ultravioleta profundo. Se propuso una estructura de nanohilos de media concha para simplificar la integración del dispositivo, que mostró una absorción 10 veces mayor en el silicio a λ=940 nm. Sin embargo, esta absorción era significativamente menor que la pérdida óhmica en la cáscara de plata debido a las propiedades de absorción del silicio en la banda prohibida. Se analizó la posibilidad de mejorar la relación entre la absorción mejorada en el silicio y la pérdida óhmica utilizando la doble capacidad de estos nanocables para potenciar el efecto fotovoltaico de las impurezas y la extracción eficaz de los portadores fotogenerados. Nuestros resultados indican que la capacidad de fabricación de gran volumen de las técnicas de litografía óptica puede utilizarse para mejorar la absorción plasmónica en células solares de silicio de película fina en todo el rango de longitudes de onda largas de la radiación solar.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Biofotónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Biophotonics
• Palabras claves:silicio de capa fina, silicio, técnicas de litografía por interferencia láser, toda la gama de longitudes de onda largas, capacidad de fabricación de gran volumen, relación de pérdidas óhmicas, propiedades de absorción del bandgap, especificaciones de resolución de características, efecto fotovoltaico de impurezas, técnicas de litografía óptica
• Keywords:thin film silicon, silicon, laser interference lithography techniques, entire long wavelength range, high volume fabrication capacity, ohmic loss ratio, bandgap absorption properties, feature resolution specifications, impurity photovoltaic effect, optical lithography techniques