InGaN太阳能电池是近年来最具发展前景的新型宽光谱太阳能电池。然而,效率低下是制约其发展和应用的主要问题之一。提高InGaN量子阱层有效吸收太阳光是提高InGaN太阳能电池效率的有效途径。本项目提出利用金属纳米粒子表面等离激元增强的方式来提高InGaN太阳能电池的光电转换效率。重点研究金属纳米粒子与光子引导、限制和耦合等相互作用机理,建立金属纳米粒子表面等离激元增强InGaN太阳能电池效率的模型。研究金属纳米粒子的种类、形态、尺寸、密度、分布等对InGaN吸收层光增益的影响,探索InGaN量子阱的厚度、组分、极性以及衬底材料种类对光传输路径的限制规律,研究光吸收层中光波导形成模式,揭示表面等离激元增强宽光谱InGaN太阳能电池效率的物理机制。最终,研制出表面等离激元增强InGaN太阳能电池原型器件,为我国新型、高效太阳能电池的发展奠定基础。
英文主题词Surface plasmon;InGaN;Solar cell;;