Extreme light absorption by multiple plasmonic layers on upgraded metallurgical grade silicon solar cells

Nano Letters

Volumn 14, Issue 4, 2014, Pages 1961-1967

  Lee, Duck Hyun ^a   Kwon, Jae Young ^a   Maldonado, Stephen ^a   Tuteja, Anish ^a   Boukai, Akram ^a  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

Author keywords

block copolymer nanolithography; flexible solar cell; surface plasmons; Upgraded metallurgical grade silicon

Indexed keywords

LIGHT ABSORPTION; METALLURGY; PLASMONS;

BLOCK COPOLYMER NANOLITHOGRAPHIES; DESIGN CONSIDERATIONS; ELECTRICAL AND OPTICAL PROPERTIES; FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN SIMULATIONS; FLEXIBLE SOLAR CELLS; SCALABLE APPROACH; SURFACE PLASMONS; UPGRADED METALLURGICAL-GRADE SILICONS;

SILICON SOLAR CELLS;

EID: 84898003217     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl4048064     Document Type: Article

References (44)

1. Bagnall, D. M.; Boreland, M. Energy Policy 2008, 36, 4390-4396
2. Ginley, D.; Green, M. A.; Collins, R. MRS Bull. 2008, 33, 355-364
3. Surek, T. J. Cryst. Growth 2005, 275, 292-304
4. Lewis, N. S. Science 2007, 315, 798-801
5. Buonassisi, T.; Istratov, A. A.; Marcus, M. A.; Lai, B.; Cai, Z. H.; Heald, S. M.; Weber, E. R. Nat. Mater. 2005, 4, 676-679
6. Boukai, A.; Haney, P.; Katzenmeyer, A.; Gallatin, G. M.; Talin, A. A.; Yang, P. D. Chem. Phys. Lett. 2011, 501, 153-158
7. Shir, D.; Yoon, J.; Chanda, D.; Ryu, J. H.; Rogers, J. A. Nano Lett. 2010, 10, 3041-3046
8. Yoon, J.; Baca, A. J.; Park, S. I.; Elvikis, P.; Geddes, J. B.; Li, L. F.; Kim, R. H.; Xiao, J. L.; Wang, S. D.; Kim, T. H.; Motala, M. J.; Ahn, B. Y.; Duoss, E. B.; Lewis, J. A.; Nuzzo, R. G.; Ferreira, P. M.; Huang, Y. G.; Rockett, A.; Rogers, J. A. Nat. Mater. 2008, 7, 907-915
9. Kwon, J. Y.; Lee, D. H.; Chitambar, M.; Maldonado, S.; Tuteja, A.; Boukai, A. Nano Lett. 2012, 12, 5143-5147
10. De Wolf, S.; Szlufcik, J.; Delannoy, Y.; Perichaud, I.; Hassler, C.; Einhaus, R. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2002, 72, 49-58
11. Kwapil, W.; Wagner, M.; Schubert, M. C.; Warta, W. J. Appl. Phys. 2010, 108, 023708(1)-023708(6)
12. Yu, K. J.; Gao, L.; Park, J. S.; Lee, Y. R.; Corcoran, C. J.; Nuzzo, R. G.; Chanda, D.; Roger, J. A. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1401-1406
13. Jeong, S.; McGehee, M. D.; Cui, Y. Nat. Commun. 2013, 4, 2950(1)-2950(7)
14. Zhao, J.; Green, M. A. IEEE Trans. Electron Devices 1991, 38, 1925-1934
15. Richards, B. S. Prog. Photovoltaics 2004, 12, 253-281
16. Tian, B. Z.; Zheng, X. L.; Kempa, T. J.; Fang, Y.; Yu, N. F.; Yu, G. H.; Huang, J. L.; Lieber, C. M. Nature 2007, 449, 885-890
17. Hu, L.; Chen, G. Nano Lett. 2007, 7, 3249-3252
18. Zhu, J.; Yu, Z.; Burkhard, G. F.; Hsu, C. M.; Connor, S. T.; Xu, Y.; Wang, Q.; McGehee, M.; Fan, S.; Cui, Y. Nano Lett. 2009, 9, 279-282
19. Inomata, Y.; Fukui, K.; Shirasawa, K. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1997, 48, 237-242
20. Blakers, A. W.; Wang, A.; Milne, A. M.; Zhao, J.; Green, M. A. Appl. Phys. Lett. 1989, 55, 1363-1365
21. Haase, C.; Stiebig, H. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 061116(1)-06116(3)
22. Barnes, W. L.; Dereux, A.; Ebbesen, T. W. Nature 2003, 424, 824-830
23. Atwater, H. A.; Polman, A. Nat. Mater. 2010, 9, 205-213
24. Ding, I.-K.; Zhu, J.; Cai, W.; Moon, S.; Cai, N.; Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Gratzel, M.; Brongersma, M. L.; Cui, Y.; McGehee, M. D. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 52-57
25. Li, X.; Choy, W. C.; Huo, L.; Xie, F.; Sha, W. E.; Ding, B.; Guo, X.; Li, Y.; Hou, J.; You, J.; Yang, Y. Adv. Mater. 2012, 24, 3046-3052
26. Zschech, D.; Kim, D. H.; Milenin, A. P.; Scholz, R.; Hillebrand, R.; Hawker, C. J.; Russell, T. P.; Steinhart, M.; Gosele, U. Nano Lett. 2007, 7, 1516-1520
27. Lee, D. H.; Shin, D. O.; Lee, W. J.; Kim, S. O. Adv. Mater. 2008, 20, 2480-2485
28. Shin, D. O.; Jeong, J. R.; Han, T. H.; Koo, C. M.; Park, H. J.; Lim, Y. T.; Kim, S. O. J. Mater. Chem. 2010, 20, 7241-7247
29. Cheng, J. Y.; Mayes, A. M.; Ross, C. A. Nat. Mater. 2004, 3, 823-828
30. Park, M.; Harrison, C.; Chaikin, P. M.; Register, R. A.; Adamson, D. H. Science 1997, 276, 1401-1404
31. Park, S.; Lee, D. H.; Xu, J.; Kim, B.; Hong, S. W.; Jeong, U.; Xu, T.; Russell, T. P. Science 2009, 323, 1030-1033
32. Spinelli, P.; Verschuuren, M. A.; Polman, A. Nat. Commun. 2012, 3, 692(1)-692(5)
33. Parker, A. R.; Townley, H. E. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 347-353
34. Zhou, W.; Tao, M.; Chen, L.; Yang, H. J. Appl. Phys. 2007, 102, 103105(1)-103105(9)
35. Baffou, G.; Quidant, R.; Girard, C. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 153109(1)-153109(3)
36. Nelson, J. The physics of solar cells; Imperial College Press: London, 2003.
37. Das, U. K.; Burrows, M. Z.; Lu, M.; Bowden, S.; Birkmire, R. W. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 063504(1)-063504(3)
38. Green, M. A. Prog. Photovoltaics 1999, 7, 327-330
39. Cid, M.; Stem, N.; Brunetti, C.; Beloto, A. F.; Ramos, C. A. S. Surf. Coat. Technol. 1998, 106, 117-120
40. Maier, S. A.; Atwater, H. A. J. Appl. Phys. 2005, 98, 011101(1)-011101(10)
41. Primak, W. Appl. Opt. 1971, 10, 759-763
42. Maier, S. A.; Kik, P. G.; Atwater, H. A. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 1714-1716
43. Wei, Q. H.; Su, K. H.; Durant, S.; Zhang, X. Nano Lett. 2004, 4, 1067-1071
44. Derkacs, D.; Lim, S. H.; Matheu, P.; Mar, W.; Yu, E. T. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 093103(1)-093103(3)