PSC using Metal Nanoparticles
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Plasmonische SolarzelleEine plasmonische Solarzelle ist eine Dünnschichtsolarzelle, die mithilfe von Plasmonen Licht in Elektrizität umwandelt. Sie ist typischerweise um 2 μm dick, kann aber theoretisch bis 100 nm dünn sein. Ein Vorteil ist, dass Materialien verwendet werden können, die billiger als Silizium sind; so kommen Glas, Kunststoff oder Stahl zum Einsatz. Eine der Herausforderungen für Dünnschichtsolarzellen besteht darin, dass sie nicht so viel Licht absorbieren wie dickere Solarzellen, die aus Materialien mit ähnlichem Absorptionskoeffizienten bestehen. Deshalb werden Methoden für das Einfangen von Licht genutzt, die auch für andere Dünnschichtsolarzellen wichtig sind. Bei plasmonischen Zellen wird die Absorption von Licht durch Streuung an Metallnanopartikeln verbessert, die auf die Oberfläche gedampft und mit ihrer Oberflächenplasmonenresonanz angeregt sind. Ankommendes Licht bei der Plasmonenresonanzfrequenz induziert auf der Oberfläche Elektronenschwingungen der Nanopartikel. Die Oszillationselektronen können dann von einer leitenden Schicht eingefangen werden, die einen elektrischen Strom erzeugt. Die erzeugte Spannung ist von der Bandlücke der leitfähigen Schicht und dem Potential des Elektrolyten abhängig, der mit den Nanopartikeln in Kontakt ist. Es bedarf noch erheblicher Forschung, damit die Technologie ihr volles Potenzial und die Kommerzialisierung von plasmonisch verstärkten Solarzellen erreichen kann. .. weiterlesen