[Back]

N. Adamovic, U. Schmid:
"Potential of plasmonics in photovoltaic solar cells";
E&I Elektrotechnik und Informationstechnik, 10 (2011), 342 - 347.

One of the most promising ways to enhance the localized light absorption and to improve the efficiency of extremely thin solar cells
is to use plasmonic structures. Plasmons are embedded metal nanostructures which can localize incident light on a sub-micrometric scale
enabling light concentration and trapping. The current research shows that the optical broadband absorption in thin-film solar cells can
be enhanced due to the local field enhancement by surface plasmons, leading to lower recombination currents, higher open circuit
voltages, higher conversion efficiencies and even completely new solar-cell designs. This review paper will present the current research
on different thin cell designs; on both near-field light concentration close to the nanoparticles resonance and effective light trapping.
Recent significant enhancements of light absorption as well as overall efficiency enhancements have been reported for different types
of thin film cells (e.g. a-Si, organic, GaAs).

Um die lokalisierte Lichtabsorption zu erho¨ hen und die Effizienz der extrem du¨ nnen Solarzellen zu verbessern, ist die Nutzung
der plasmonischen Strukturen einer der aussichtsreichsten Wege. Plasmonen sind eingebettete metallische Nanostrukturen, die es
ermo¨ glichen, einfallendes Licht im Sub-Mikrometerbereich zu lokalisieren und zu konzentrieren. Aktuelle Forschungsergebnisse
haben dargelegt, dass die breitbandige optische Absorption in Du¨ nnschicht-Solarzellen aufgrund der lokal erho¨ hten Feldsta¨ rke durch
Oberfla¨ chenplasmonen verbessert werden kann. Dies fu¨ hrt zu kleineren Rekombinationsstro¨ men, ho¨ heren Leerlaufspannungen,
ho¨ heren Wirkungsgraden und sogar zu vo¨ llig neuen Konzepten fu¨ r Solarzellen. Diese Review-Publikation pra¨ sentiert den aktuellen
Stand der Forschung auf dem Gebiet der Nahfeld-Licht-Konzentration sowie effektives Licht-Trapping bei unterschiedlichen
Zellen-Designs. Weiters werden aktuelle signifikante Verbesserungen der Lichtabsorption sowie des Gesamtwirkungsgrades
fu¨ r verschiedene Arten von Du¨ nnschicht-Zellen (z. B. a-Si, organischen, GaAs) dargestellt.

plasmonics; photovoltaics; solar cells; Plasmonik; Photovoltaik; Solarzellen

http://dx.doi.org/10.1007/s00502-011-0043-3