Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Optical and Quantum Electronics
Erschienen in: Optical and Quantum Electronics 6/2014

01.06.2014

Plasmonic fractals: ultrabroadband light trapping in thin film solar cells by a Sierpinski nanocarpet

verfasst von: Hanif Kazerooni, Amin Khavasi

Erschienen in: Optical and Quantum Electronics | Ausgabe 6/2014

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Plasmonic Sierpinski nanocarpet as back structure for a thin film Si solar cell is investigated. We demonstrate that ultra-broadband light trapping can be obtained by placing square metallic nanoridges with Sierpinski pattern on the back contact of the thin film solar cell. The multiple-scale plasmonic fractal structure allows excitation of localized surface plasmons and surface plasmon polaritons in multiple wavelengths leading to obvious absorption enhancements in a wide frequency range. Full wave simulations show that 109 % increase of the short-circuit current density for a 200 nm thick solar cell, is achievable by the proposed fractal back structure. The amount of light absorbed in the active region of this cell is more than that of a flat cell with semiconductor thickness of 1,000 nm.
Vorheriger Artikel Best candidate materials for fast speed response and high transmission performance efficiency of acousto optic modulators
Nächster Artikel Carrier kinetics and population inversion in Landau level system in cascade GaAs/AlGaAs quantum well structures

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Literatur
Atwater, H.A., Polman, A.: Plasmonics for improved photovoltaic devices. Nat. Mater. 9, 205–213 (2010)ADSCrossRef
Bai, W., Gan, Q., Bartoli, F., Zhang, J., Cai, L., Huang, Y., Song, G.: Design of plasmonic back structures for efficiency enhancement of thin-film amorphous Si solar cells. Opt. Lett. 34, 3725–3727 (2009)ADSCrossRef
Bao, Y.J., Zhang, B., Wu, Z., Si, J.W., Wang, M., Peng, R.W., Lu, X., Shao, J., Li, Z., Hao, X.P.: Surface-plasmon-enhanced transmission through metallic film perforated with fractal-featured aperture array. Appl. Phys. Lett. 90, 251914–251914 (2007)ADSCrossRef
Catchpole, K.R., Polman, A.: Plasmonic solar cells. Opt. Express 16, 21793–21800 (2008)ADSCrossRef
Ferry, V.E., Munday, J.N., Atwater, H.A.: Design considerations for plasmonic photovoltaics. Adv. Mater. 22, 4794–4808 (2010)CrossRef
Ferry, V.E., Polman, A., Atwater, H.A.: Modeling light trapping in nanostructured solar cells. ACS Nano 5, 10055–10064 (2011)CrossRef
Green, M.A.: Third generation photovoltaics: solar cells for 2020 and beyond. Phys. E: Low-dimens. Syst. Nanostructures 14, 65–70 (2002)ADSCrossRef
Huang, X., Ye, D., Xiao, S., Huangfu, J., Wang, Z., Ran, L., Zhou, L.: Fractal plasmonic metamaterials for subwavelength imaging arXiv, (2009). preprint arXiv:0908.0201
Johnson, P.B., Christy, R.W.: Optical constants of the noble metals. Phys. Rev. B 6, 4370–4379 (1972)
Lan-Ju, L., Biao-Bing, J.I.N., Qiu-Yi, Z., Jing-Bo, W.U., Yong-Jun, B.A.O., Tao, J.I.A., Xiao-Qing, J.I.A., Chun-Hai, C.A.O., Lin, K., Wei-Wei, X.U.: Extraordinary transmission through fractal-featured metallic and superconducting films at Terahertz frequency. Chin. Phys. Lett. 29, 114101–114104 (2012)
Le, K.Q., Abass, A., Maes, B., Bienstman, P., Alù, A.: Comparing plasmonic and dielectric gratings for absorption enhancement in thin-film organic solar cells. Opt. Express 20, A39–A50 (2012)ADSCrossRef
Miyamaru, F., Saito, Y., Takeda, M.W., Hou, B., Liu, L., Wen, W., Sheng, P.: Terahertz electric response of fractal metamaterial structures. Phys. Rev. B 77, 045124–045126 (2008)
Pala, R.A., White, J., Barnard, E., Liu, J., Brongersma, M.L.: Design of plasmonic thin-film solar cells with broadband absorption enhancements. Adv. Mater. 21, 3504–3509 (2009)CrossRef
Palik, E.D.: Handbook of Optical Constants of Solids. Academic press, New York (1998)
Segev, M., Soljačić, M., Dudley, J.M.: Fractal optics and beyond. Nat. Photonics 6, 209–210 (2012)ADSCrossRef
Volpe, G., Quidant, R.: Fractal plasmonics: subdiffraction focusing and broadband spectral response by a Sierpinski nanocarpet. Opt. Express 19, 3612–3618 (2011)CrossRef
Wen, W., Zhou, L., Li, J., Ge, W., Chan, C.T., Sheng, P.: Subwavelength photonic band gaps from planar fractals. Phys. Rev. Lett. 89, 223901–223904 (2002)
Werner, D.H., Ganguly, S.: An overview of fractal antenna engineering research. IEEE Antennas Propag. Mag. 45, 38–57 (2003)ADSCrossRef
Zhou, L., Wen, W., Chan, C.T., Sheng, P.: Reflectivity of planar metallic fractal patterns. Appl. Phys. Lett. 82, 1012–1014 (2003)ADSCrossRef
Metadaten
Titel
Plasmonic fractals: ultrabroadband light trapping in thin film solar cells by a Sierpinski nanocarpet
verfasst von
Hanif Kazerooni
Amin Khavasi
Publikationsdatum
01.06.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Optical and Quantum Electronics / Ausgabe 6/2014
Print ISSN: 0306-8919
Elektronische ISSN: 1572-817X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11082-013-9783-0

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2014

Optical and Quantum Electronics 6/2014 Zur Ausgabe

OriginalPaper

An adaptive Rayleigh noise elimination method in Raman distributed temperature sensors using anti-Stokes signal only

OriginalPaper

Effective control over the dual-color emitted light waves from one-dimensional random media pumped by Femtosecond-Lasing Pulses

OriginalPaper

Best candidate materials for fast speed response and high transmission performance efficiency of acousto optic modulators

OriginalPaper

Brewster’s angle polarizer design based on a gyrotropic double-periodic perforated layer

OriginalPaper

Effect of thickness on the optical nonlinearity of gold colloidal nanoparticles prepared by laser ablation

OriginalPaper

Polymeric -stage serial-cascaded four-port optical router with scalable channel wavelengths for wideband signal routing application

Neuer Inhalt

    Bildnachweise