افزایش جذب نور در سلول های خورشیدی CIGS با نانوساختارهای پلاسمونیکی نقره جهت افزایش راندمان

در سال های اخیر، مشکلات زیست محیطی در مقیاس جهانی به صورت جدی افزایش پیدا کرده است. برای غلبه بر این مشکلات سلول های خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی پاک و عاری از آلودگی، اهمیت پیدا کرده اند. با توجه به استفاده روزافزون از انرژی های تجدیدپذیر، استفاده از سلول های خورشیدی جهت تامین انرژی رو به گسترش است. این سلول ها، نور خورشید را به طور مستقیم توسط اثر فتوولتاییک به الکتریسیته تبدیل می کنند. تحقیق و توسعه در مورد انرژی فتوولتایی، عموما در دو زمینه کاهش هزینه ها و افزایش بازده صورت می گیرد.  بازده سلول های خورشیدی لایه نازک را می توان با جفت کردن سلول های خورشیدی با نانوذرات پلاسمونیک1 به طور قابل توجهی افزایش داد. در این مقاله، از طریق شبیه سازی های دقیق، آثار مربوط به شکل و اندازه نانوذرات را در بهبود بازده سلول های خورشیدی مس_ایندیم_گالیم_سلنیوم2 (CIGS) مورد بررسی قرار گرفته و دو شکل متفاوت، شامل کره و استوانه مورد مطالعه قرار گرفته اند. نشان داده شد که نانوذرات استوانه ای نقره با قطر 50 نانومتر، ارتفاع 125 نانومتر و پریود آرایه 215 نانومتر بیشترین افزایش را در جذب اپتیکی و تولید جریان الکتریکی ایجاد نموده اند. نتیجه به دست آمده در این مقاله از طریق آنالیز اپتیکی و الکتریکی و همچنین مطالعه ی تصویر میدان نزدیک حاصل شده است.