肖亮，朱群志

(上海电力大学能源与机械工程学院，上海 200090)

1 引言

太阳能作为可再生资源，分布广泛，无污染，在解决全球能源需求问题上正扮演着重要的角色。太阳能电池通过半导体吸收入射光产生电子-空穴对，从而可以直接把光转化成光生电流。在太阳能电池中，晶硅薄膜电池因对硅材料的使用量较少可以有效的降低成本。然而，由于电池厚度的降低，对光的吸收能力下降，从而导致晶硅薄膜电池的光电转换效率较低[1]。设计研发出高效吸收的晶硅薄膜电池将是非常有意义的工作。

利用金属纳米颗粒的局域表面等离激元共振效应(LSPR)增强晶硅太阳能电池对光的吸收成为近几年来受到学者们关注的领域[2-6]。局域表面等离激元共振效应(LSPR)是当入射光照射到金属纳米颗粒表面时，自由电子在金属和介质表面发生集体共振的现象，使金属纳米颗粒表面附近的电磁场加强从而增强对光的吸收[7]。Z.Starowicz[8]等在薄膜太阳能电池表面沉积一定粒径的Ag纳米颗粒，使短路电流密度提升了12%。Tan[9]等通过在薄膜硅电池背反射器嵌入一定粒径的金属纳米颗粒，使薄膜晶硅电池的吸收率在500至1100纳米波段范围内总体提高了80%。A.Axelevitch[10]等在太阳能电池中间加入Au岛薄膜中间层使太阳能电池的效率有了巨大的提高。利用金属纳米结构激发表面等离激元共振现象增大薄膜太阳能电池对光的吸收，使薄膜太阳能电池的有源层产生更多的电子-空穴对，从而可以提高薄膜太阳能电池的效率。……