IGF



Seminarium fotoniki

O modelowaniu wzmocnienia absorpcji światła pod wpływem wzbudzeń plazmonowych

dr Katarzyna Kluczyk-Korch

 

8 kwietnia 2021 12:15, on-line

https://us02web.zoom.us/j/85330074538?pwd=MWgxYTdpOGlDSzZMRCtKMVZwTjJVZz09
 
Jednym z kluczowych parametrów wpływających na wydajność baterii fotowoltaicznych jest stopień absorpcji światła padającego na jej powierzchnię. Jak zostało pokazane, zastosowanie dodatkowej warstwy nanocząstek metalicznych na powierzchni baterii, usprawnia ten proces. Wzmocnienie to jest szczególnie widoczne w przypadku cienkich ogniw o grubości warstwy aktywnej rzędu kilku mikrometrów.
    Do chwili obecnej zostało zaproponowanych kilka mechanizmów mogących wyjaśnić to zjawisko: wzrost rozpraszania światła przez nanocząstki i wydłużenie drogi optycznej w warstwie absorbującej, transfer gorących nośników wytworzonych w nanocząstkach do półprzewodnika oraz bliskopolowe sprzężenie drgań plazmonowych z półprzewodnikiem. Podczas gdy efekt związany z rozpraszaniem światła i lokalnym wzmocnieniem pola elektromagnetycznego, jest powszechnie modelowany i może zostać opisany na bazie elektrodynamiki klasycznej, mechanizm sprzężenia drgań plazmonowych z nośnikami w półprzewnodniku wymaga opisu mikroskopowego.
    Podczas seminarium omówiona zostanie metoda modelowania wzmocnienia absorpcji światła z uwzględnieniem sprzężenia drgań plazmonowych i półprzewodnika. Pomysł polega na odpowiedniej modyfikacji funkcji dielektrycznej półprzewodnika i nanocząstek metalicznych, a następnie wykorzystaniu ich w standardowych metodach obliczeniowych elektrodynamiki. Sprzężenie plazmon-półprzewodnik wprowadzane jest dzięki zastosowaniu złotej reguły Fermiego do wyznaczenia prawdopodobieństwa absorpcji fotonu przez półprzewodnik w bliskim sąsiedztwie nanocząstki metalicznej.
    W prezentacji zostaną przedstawione i porównane z obserwacjami eksperymentalnymi zarówno wyniki obliczeń uwzględniających powyższy mechanizm jak i tych ograniczających się w opisie do efektów klasycznych.
 


Cofnij