Parametry konwersji fotowoltaicznej dla fotoogniw plazmonicznych na bazie ZnO z nanocząstkami srebra i złota

• Autorzy: Gwóźdź K. , Płaczek-Popko E. , Zielony E. , Gumienny Z. , Pietruszka R. , Witkowski B. S. , Kopalko K. , Godlewski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.09.09

Warianty tytułu

EN

Parameters of photovoltaic conversion for plasmonic solar cells based on ZnO with Au and Ag nanoparticles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zbadano struktury fotowoltaiczne na bazie nanosłupków tlenku cynku pokrytych warstwą ZnMgO, a następnie warstwą ZnO:Al (AZO). Nanosłupki zostały wytworzone na podłożu krzemowym i pokryte nanocząstkami złota lub srebra. Z pomiarów transmisji i odbicia wywnioskowano, że próbki z nanocząstkami srebra odbijają znaczną ilość światła w zakresie widzialnym, co powoduje spadek wydajności kwantowej w tym zakresie. W podczerwieni próbki z nanocząstkami mają wyższą wydajność kwantową niż próbka referencyjna bez nanocząstek. Stwierdzono, że próbka z nanocząstkami złota ma najwyższą wydajność kwantową w całym zakresie czułości 400-800 nm. Ponadto jej sprawność osiąga również najwyższą wartość – 5,79%.

EN

In this article photovoltaic structures based on ZnO nanorods covered with ZnMgO and ZnO:Al (AZO) layers were studied. The nanorods were grown on sillicon and covered with gold or silver nanoparticles. From the transmission and reflection measurments it was concluded that the samples with silver nanoparticles reflect more light in the visible spectra, which cause the decrease in external quantum efficiency for this wavelength range. In the infrared range the samples with nanoparticles have higher external quantum efficiency than the referance sample without the nanoparticles. It was also concluded, that the sample with gold nanoparticles have the highest external quantum efficiency in the wavelength range from 400-800 nm. Furthermore, the sample has the highest efficiency – 5.79%.

Słowa kluczowe

PL

ogniwa słoneczne; ZnO; ALD; plazmonika

EN

solar cells; ZnO; ALD; plasmonics

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 9
• Strony: 36--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Gwóźdź K.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Katedra Technologii Kwantowych, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Płaczek-Popko E.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Katedra Technologii Kwantowych, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Zielony E.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Katedra Technologii Kwantowych, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Gumienny Z.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Katedra Technologii Kwantowych, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Pietruszka R.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Fizyki, al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

autor

Witkowski B. S.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Fizyki, al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

autor

Kopalko K.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Fizyki, al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

autor

Godlewski M.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Fizyki, al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

Bibliografia

• [1] Janotti A., Van de Walle C.G., Fundamentals of zinc oxide as asemiconductor, Reports on Progress in Physics, vol. 72, (2009)
• [2] Luka G., Krajewski T.A., Witkowski B.S., Guziewicz E., Godlewski M., Wisz G., Virt I.S., Aluminum-doped zinc oxide films grown by atomic layer deposition for transparent electrode applications, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol. 22, (2011), 1810-1815
• [3] Pietruszka R., Witkowski B.S., Gieraltowska S., Caban P., Wachnicki L., Zielony E., Gwozdz K., Bieganski P., Placzek- Popko E., Godlewski M., New efficient solar cell structures based on zinc oxide nanorods, Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 143, (2015), 99-104
• [4] Atwater H.A., Polman A., Plasmonics for improved photovoltaic devices, Nature Materials, vol. 9, (2010), 205-213
• [5] Placzek-Popko E., Gwozdz K., Gumienny Z., Zielony E., Pietruszka R., Witkowski B.S., Wachnicki Ł., Gieraltowska S., Godlewski M., Jacak W., Chang L.-B., Si/ZnO nanorods/Ag/AZO structures as promising photovoltaic plasmonic cells, Journal of Applied Physics, vol. 117, (2015), 193101
• [6] Pietruszka R., Schifano R., Krajewski T.A., Witkowski B.S., Kopalko K., Wachnicki L., Zielony E., Gwozdz K., Bieganski P., Placzek-Popko E., Godlewski M., Improved efficiency of n- ZnO/p-Si based photovoltaic cells by band offset engineering, vol. 147, (2016), 164-170
• [7] Bond W.L., Measurement of the Refractive Indices of Several Crystals, Journal of Applied Physics, vol. 36, 1674, 1965

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.