等离子体太阳能电池.
太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用
太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用一般来说，半导体工艺是将原始半导体材料转变为有用的器件的一个过程，太阳能电池工艺就是其中的一种，这些工艺都要使用化学药品。
1．常用化学药品太阳能电池工艺常用化学药品有：乙醇（C2H5OH）、氢氧化钠（NaOH）、盐酸（HCl）、氢氟酸(HF)、异丙醇（IPA）、硅酸钠（Na2SiO3）、氟化铵（NH4F）、三氯氧磷（POCl3）、氧气（O2）、氮气（N2）、三氯乙烷（C2H3Cl3）、四氟化碳（CF4）、氨气（NH3）和硅烷（SiH4），光气等。
2．电池片生产工艺过程中各化学品的应用及反应方程式：2.1一次清洗工艺2.1.1去除硅片损伤层：Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑28 80 122 4对125*125的单晶硅片来说，假设硅片表面每边去除10um，两边共去除20um，则每片去处的硅的重量为：△g=12.5*12.5*0.002*2.33 = 0.728g。
（硅的密度为2.33g/cm3）设每片消耗的NaOH为X克，生成的硅酸钠和氢气分别为Y和Z克，根据化学方程式有：28 ：80 = 0.728 ：ＸＸ= 2.08g28 ：122 = 0.728 ：Y Y=3.172g28 ：4 = 0.728 ：Z Z= 0.104g2.1.2制绒面：Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑28 80 122 4由于在制绒面的过程中，产生氢气得很容易附着在硅片表面，从而造成绒面的不连续性，所以要在溶液中加入异丙醇作为消泡剂以助氢气释放。
另外在绒面制备开始阶段，为了防止硅片腐蚀太快，有可能引起点腐蚀，容易形成抛光腐蚀，所以要在开始阶段加入少量的硅酸钠以减缓对硅片的腐蚀。
2.1.3 HF酸去除SiO2层在前序的清洗过程中硅片表面不可避免的形成了一层很薄的SiO2层，用HF酸把这层SiO2去除掉。
SiO2 + 6 HF = H2[SiF6] + 2 H2O2.1.4HCl酸去除一些金属离子，盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与Pt 2+、Au 3+、Ag +、Cu+、Cd 2+、Hg 2+等金属离子形成可溶于水的络合物。
等离子体实验报告
等离子体实验报告等离子体实验报告引言：等离子体是一种高度激发的物质状态，具有独特的物理性质和广泛的应用前景。
本实验旨在通过制备等离子体并研究其性质，探索其在科学研究和工业应用中的潜力。
1. 实验原理等离子体是由离子和自由电子组成的，其中的电子被高能量的热激发或电场激发所产生。
等离子体的特点是具有高度激发的电子和离子，呈现出与固体、液体和气体不同的物理性质。
2. 实验装置本实验采用了等离子体发生器、真空室、电极和探测器等装置。
等离子体发生器通过高电压放电产生等离子体，真空室则提供了一个低压环境，以便观察和研究等离子体的性质。
3. 实验步骤首先，将实验装置连接好并确保安全。
然后，通过控制电压和电流，使等离子体发生器产生稳定的等离子体。
接下来，将探测器放置在真空室中，以测量等离子体的密度和温度。
最后，根据实验数据进行分析和讨论。
4. 实验结果与讨论实验结果显示，等离子体的密度和温度与电压和电流有关。
随着电压和电流的增加，等离子体的密度和温度也随之增加。
这表明，电场激发对等离子体的产生和维持起着重要作用。
此外，实验还观察到了等离子体的发光现象。
当电场激发等离子体时，激发的电子会从高能级跃迁到低能级，释放出能量并产生光。
这种发光现象在等离子体显示器和气体放电管等设备中得到了广泛应用。
5. 应用前景等离子体作为一种新型物质状态，具有广泛的应用前景。
它可以用于制备高能量材料、进行精细加工和材料表面改性等工业应用。
此外，等离子体还可以用于太阳能电池、医学诊断和治疗等领域。
6. 实验总结通过本实验，我们对等离子体的性质和应用有了更深入的了解。
等离子体作为一种新型物质状态，具有独特的物理性质和广泛的应用前景。
我们相信，随着科学技术的不断发展，等离子体将在更多领域展现其潜力，为人类带来更多的福祉。
结论：本实验通过制备等离子体并研究其性质，探索了等离子体在科学研究和工业应用中的潜力。
实验结果表明，等离子体的密度和温度与电压和电流有关，并且等离子体具有发光现象。
1.太阳能电池简介
印刷 烧结
测试
PERC电池工艺流程图
制绒
扩散
刻蚀 抛光
背钝 化
正面 镀膜
激光 开槽
印刷 烧结
电注 入
测试
PERC电池——背抛
Talesun confidential
目的：削平金字塔塔尖，减少背表面悬 挂键，降低表面复合速率，增加内反射
PERC电池——背抛
Talesun confidential
PERC电池——背钝化
Hale Waihona Puke （1）如下：5POCl3 >600 ℃ 3PCl5+P2O5
(1)
生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：
2P2O5+5Si
5SiO2+4P
(2)
POCl3热分解时，如果没有外来的氧（O2）参与其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分
解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来O2存在的情况下，PCl5会进
一步分解成P2O5并放出氯气（Cl2）其反应式如下：
4PCl5 +5O2 过量氧 2P2O5 +10Cl2
(3)
刻蚀原理及目的
目的1：利用HNO3和HF的混合液体 对扩散后硅片下表面和边缘进行腐 蚀,去除边缘的N型硅,使得硅片的上 下表面相互绝缘。 边缘刻蚀原理反应方程式： 3Si + 4HNO3+18HF =3H2 [SiF6] + 4NO2 + 8H2O
需要强调指出：内建电场（PN结）可以有效地将少子（电子和空穴）进行分离；PN结是不能简
单地用两块不同类型（P型和N型）的半导体接触在一起就能形成的。
电荷分离和复合
电荷分离（Charge Separation）是指在整个等离子体中，由于电子和正离子性质不同（具有不同的质量、电荷和压强等），因而在电场、磁场或重力场的作用下，获得大小与方
向均不相同的速度，电子和正离子的电荷密度分布也不同，
在等离子体中出现空间电荷的现象。
这种现象广泛存在于自
然界和人工环境中，如闪电、极光等，同时也是太阳能电池、燃料电池等能量转换器件的基本原理之一。
电荷复合（Charge Recombination）则是指已经分离的电
荷重新组合在一起的过程。
在太阳能电池中，光生载流子
（即光生电子和空穴）在空间电荷区中由于浓度梯度而扩散，如果遇到合适的位置，就会与对应的电极发生电荷复合，从
而产生电流。
电荷复合现象是影响太阳能电池效率的一个重
要因素，因此，研究如何降低电荷复合率是提高太阳能电池
性能的重要途径之一。
电荷分离和复合现象不仅存在于太阳能电池中，也涉及到
其他能源转换和环境问题。
随着环保意识的增强和技术的发展，对于这些现象的研究和应用也越来越多。
等离子体发展史
等离子体发展史
人类对等离子体的研究可以追溯到19世纪，当时科学家通过在
气体中放电来产生等离子体。
当然，人们并不知道这种状态的真正性质。
直到20世纪初，才有科学家开始研究等离子体的真正本质。
在1940年代，等离子体物理学研究的一个重要里程碑是热核聚
变的实现，这是人类最终能够模仿太阳并从水和氢中提取能量的方法。
同时，等离子体在空气中形成的现象也被应用于大气层中的雷暴和闪
电研究中。
到了1950年代，等离子体研究逐渐成为一个新兴的领域。
人们
开始广泛研究等离子体的现象、性质和应用。
这个领域的重要性得到
了广泛认可，特别是在太阳活动、宇宙射线和成因等方面。
在现代，等离子体研究在许多领域中都有重要的应用。
等离子技
术已经被应用于太阳能电池、清洁的能源和高速传输。
此外，等离子
体还被用于生物医学和材料科学等众多应用中，是一个极其重要的研
究领域。
等离子体物理：等离子体产生与性质
电离的粒子质量计算成分
点是受仪器性能和测量条件限制
• 探针诊断法：通过测量等离子体中探
• 探针诊断法：优点是测量精度高，缺
针的电压信号计算成分
点是受探针位置和形状影响
04
等离子体的稳定性与输运
性质
等离子体的稳定性及其影响因素
影响因素
• 电离程度：电离程度越高，等离子体越稳定
• 温度：温度越高，等离子体越稳定
激光诱导击穿法产生等离子体
01
02
激光诱导击穿法
应用
• 通过激光束聚焦在材料表面，产
• 等离子体加工：利用激光诱导击
生高温高压区，使材料电离
穿法产生等离子体
• 等离子体光谱分析：利用激光诱
温度高，能量密度大，可控性好
导击穿法产生的等离子体进行光谱分
析
化学放电法产生等离子体
影响因素
• 电离程度：电离程度越高，等离子体的电导率越高
• 温度：温度越高，等离子体的热导率越高
• 压力：压力越高，等离子体的扩散系数越低
等离子体与壁面的相互作用
01
相互作用
• 指等离子体与容器壁、电极等固体物表
面的相互作用
• 相互作用包括吸附、溅射和气体分子的
再结合等过程
02
影响
• 等离子体的能量损失：与壁面相互作用
等离子体密度的测量方法
测量方法
优缺点
• 吸收光谱法：通过测量等离子体对光
• 吸收光谱法：优点是测量精度高，缺
的吸收程度计算密度
点是受光谱仪分辨率限制
• 激光干涉法：通过测量等离子体的折
• 激光干涉法：优点是测量速度快，缺
射率变化计算密度
点是受激光源和探测器性能限制
等离子体预处理对于太阳能电池性能的影响
科 技 创 新
等离子体预处理对于太阳能电池性能的影响
李 小 玄 孙 占峰 王 伟 罗 飞 孙 涛 王 宝 磊
（ 西安黄河光伏科技股份有限公 司， 陕西 西安 ７ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 在这个研 究中， 我们验证等 离子体预 处理对太阳能电池性能的影响， 也就是 Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ层的性能。我们发现预 处理的时间对 于沉积物 Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ层影响 比较小， 较短的 Ｐ Ｅ Ｃ Ｖ Ｄ预处理时间， 其钝化作用相对 于长时间预 处理更加有效。 同时， 预 处理时间在 ３ ０ ０
秒 范 围 内对 于太 阳 能板 的效 率起 着次要 作 用 。
关键 词 ： 太 阳 能板 ； 钝化 ； Ｐ ＥＣ Ｖ Ｄ； Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ
１介 绍
０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
５ ０ ０ ７ ０ — ４ Ｏ ０ ０
表 面钝化对于提高太 阳能电池的转换效率至关重要 。 很多绝缘 ３ ． ０ ０ ％ 层 （ 电介质 ）被运用到表面钝化的研究 中，例如 Ａ ｌ ２ ０ ， ［ １ － ２ ］ ， ａ — Ｓ ｉ ［ ３ ］ ， 鲁 营嚣 ２ Ｓ ｉ Ｃ — Ｈ ， Ｓ ｉ Ｏ ２ Ｅ ６ １ 等等 。 Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ 表层具有减反射和钝化的作用【 １ 】 ， 在优 曼 兽 １ ０ ０ ％ 化硅片表面 已经成为了现代光伏技术中非常重要 的部分 。 ｇ善 ０ ． ０ ０ ％ １ ０ ０ ％ ２ ￣ ｏ ２ ６ ｏ ２ 住 叫。 。 ： Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ薄膜不仅可 以降低反射率减少光学损失 ， 同时 ， 因其含 ２ ０ ０ ％ 有大量的等离子体氢 ，降低了晶体硅表面杂质和缺陷的电活性 ， 起 舞 － ３ ００ ％ 到 了优越 的表面钝化和体钝化的作用目 。Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ 目前可 以通过等离 ４ ００ ％ 子体增强化学气相沉积制做出来 。 因此大多数光伏生产商利用微波 ５ ００ ％ 远 程 或者 高 频 直接 式 反 应器 ［ ３ １ 。 图 ２ 等离子预处理是大多数提高钝化效果最普遍 的一种处理方法。 在太 阳能电池等离子体预处理 中，预处理气体一般采用 Ｎ Ｈ Ａ ｒ ， 和 ３ ０ ０ 秒 的预处理基础值相 比较氮化硅膜 的厚度和折射 率改变不 明 Ｈ 。Ｎ Ｈ ， 等离子预处理可以影响界面态密度 ， 其反应机理 尚未 明 显 ， 波动在 ３ ％ 和１ ％。它指 出预处理时间对 Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ膜层 的特性起 确。 在这个课题 中， 我们将验证和讨论 ， 在沉积物之前采用 Ｎ Ｈ ， 的等 较 小 影 响 。 进一 步 研究 预 处 理 时 间对 多 晶硅 片 的 影 响 ， 通 过 对 镀 膜 后硅 片 离 子预 处 理 对 硅 片 表 面 的影 响 和它 对 氮 化 硅 膜 层 以及 电性 能 的影 响。 少子寿命 的测试 ， 图 ３显示 ， 增加 预处理时间少数载流子寿命 的变 化趋势。 随着预处理时间的缩短 ， 少子寿命测试呈增大趋势 ， 特别是 ２ 实验 用型号 １ ５ ６ ｍ ｍｘ １ ５ ６ ｍ ｍ， 厚度 ２ ０ ０ ｕ ｍ和 电阻 率 为 １ — ３ ｏ・ ｃ ｍ 掺 硼 预处理时间 ２ ０ ｓ 的时候 ， 少子寿命值最大 ， 与图 １ 结论一致 ， 即在预 的 Ｐ型多晶硅片。 实验硅片除了 Ｐ Ｅ Ｃ Ｖ Ｄ预处理的时间不同， 其余都 处理时间 ２ ０ ｓ 时， 电池转换效率最高。 经过一样的处理过程 。 首先 ， 硅片被 Ｈ Ｆ和 Ｈ Ｎ Ｏ 的混合溶液腐蚀形 成绒面 。第二步， 制绒后的硅片在 ８ ５ ０ 度， 在液态源 Ｐ Ｏ Ｃ １ 下进行扩 散。 接着 ， 经过 Ｈ Ｆ溶液蚀刻 、 清洗。 清洗后 ， Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ膜层就会通过等 等离子体化学气相沉积（ Ｐ Ｅ Ｃ Ｖ Ｄ —Ｒ Ｆ ４ ０ Ｋ Ｈ ｚ ） 沉积在晶片 的前表 面上 ， Ｓ ｉ ｌ 和 Ｎ Ｈ， 在４ ５ ０度下作为气体源 。 在沉积 Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ层之前 ， 其上表面被 Ｎ Ｈ ， 作预处理 ， 沉积 Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ 使用不 同预处理时间。 在膜 层沉积之后 ， 采用 ＷＴ ２ ０ ０ ０ 一 Ｐ Ｖ Ｎ 测量少数载流子 的寿命 （ 图） 。同 时， 使用准静态光电导系统测量有效少数载流子 寿命 、 开路电压和 图 ３ 饱 和 电流 密 度 。通 过测 量 结果 研 究 Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ膜 层 对硅 片 的钝 化 特 性 。 用光谱仪测量表面反射率 ，用椭偏仪测量 Ｓ ｉ Ｎ ｘ ： Ｈ膜层 的厚度和折 我 们 通 过 ＷＣ Ｔ Ｉ ２ ０ 测 量 不 同 时间 的 预处 理 时 间 制成 的 电池 片 射率。 前表面和背表面的金属接触通过 网版印刷银和铝浆通过烧结 的有效载流子 的寿命 、 开路 电压和饱 和电流密度 ， 数据如表 １ 所示 。 炉 进行 烧 结 。 最后 做 成 电池 片 。 在光照 Ａ Ｍ１ ． ５的条 件测 出 电流 电压 从表 １ 可以看 出， 预处理时间短的电池片寿命 比预处理时间长 的寿 特性。 命长 ， 预处理时间短的饱和 电流密度较小 。 因此 ， 可以推断出经过较 ３实 验结 果 和 讨论 短时间预处理 比长时间预处理对硅片的表面钝化效果更好 。 这种结 首先 ， 研究 Ｐ Ｅ Ｃ Ｖ Ｄ预处理对多晶硅电池转换效率的影响 。 果可能是因为硅片在预处理过程 中会经受离子碰撞 ， 而较短时 间的 预 处 理 破 坏性 较小 导 致 的［ ５ １ ， 另外 经 过 较 短 时 间 预 处 理 电 池 的 开 路 ０ ２０ ％ 电压 较大 。 因此较 短 的 预处 理 时 间可 以缩 短 镀膜 时 间 以及 形成 较 好 Ｏ１ ５ ％
石墨烯性质-表面等离子体
1 石墨烯电子能带结构所带来的性质石墨烯是零带系半导体，其能带结构在K空间成对顶的双锥形，费米面在迪拉克点之上，石墨烯为n型，费米面在狄拉克点以下为p型。
由于其能带结构的特殊性，在狄拉克点处的电子态密度很低，对于费米面在狄拉克点附近的高质量石墨烯，通过简单的掺杂或用栅压调控，就可以使其费米面有很大幅度的移动，从而很容易用人工的方法制作出石墨烯的p-n结结构。
而该结构是太阳能电池材料所必需的条件。
2、石墨烯对红外光的高透过性石墨烯对光的透过率可达到97.7%以上，使其成为太阳能电池电极材料的很好选择。
现在太阳能电池的透过效率不好原因是太阳能电池上层电极对太阳光中的红外部分吸收十分严重，而红外部分又是太阳光能量的一个集中区，所以影响了下方的光伏材料获得的光的强度。
而石墨烯对红外的透过性非常好，用石墨烯带作为太阳能电极材料，可大幅度提高转化效率。
3、石墨烯中的高载流子迁移率石墨烯中的电子的迁移率大约是硅的100倍，而电导率是与迁移率和载流子浓度乘积成正比，而材料的透光性能又通常和载流子浓度成反比。
一般材料如果对光的透过性很好，那么它的载流子浓度就很低，而通常迁移率也很低，从而导电率也很差，这也是目前为什么太阳能透明电极没有很好性能的原因。
而石墨烯这种新材料，它的载流子迁移率如此之高，即使在载流子浓度很低时（透光性很好），也能保证两者乘积很客观，有很好的导电性。
这也进一步解释了石墨烯适合用于太阳能电池电极的原因。
4、石墨烯中的光激发电子-空穴对的产生消失时间石墨中的电子式狄拉克电子，速度接近光速三分之一，室温下传导电子比任何其他已知导体要快，所以被光激发出的电子-空穴对可以快速形成电流，同理在撤去光源后也可以迅速消失。
基于石墨烯的光伏器件对光的响应目前在实验室中已达到THz，成为超快光电探测器的候选材料5、石墨烯的热载流子效应石墨烯可以对光产生不同寻常的反应，在室温和普通光照射下，就可以发生热载流子效应，产生电流。
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在准静态近似下，共振增强极化将引起金属纳米颗粒周 围的电场增强，其大小随离开金属表面的距离迅速衰减。此 外，共振增强极化还伴随着金属纳米颗粒对光的散射和吸收 效率的增强，通过计算可以得到散射截面Csca与吸收截面Cabs
公式中a代表颗粒尺寸，当a远小于λ时，Cabs∝a3， Csca∝a6。随着颗粒尺
寸增加到100nm左右时，消光主要由散射支配，我们可以利用这种性质
把金属纳米颗粒集成在薄膜太阳能电池上以增强光吸收。
表面等离子体极化激元（SPP）
当入射光照射到有金属膜结构的器件时，在金属膜和介质界面 上也能产生表面等离子体共振，形成SPP模。 SPP是金属表面 自由电子与电磁场相互作用产生的沿金属表面传播的电子疏密 波。可见光照射到银表面产生的SPP能沿表面传播10~100μm， 对于近红外光能传播1mm。 SPP具有表面局域和近场增强两 个独特的性质。如图， SPP垂直于表面的场分布在金属和介质 中均随离表面距离的增加而呈指数形式衰减，因此在界面上是 高度局域的。
2，近场增强
半导体材料中的微小纳米颗粒 （直 径 5~20nm）可以作为入射太 阳光的有效亚波长天线，实现近场 增强，将表面等离子体波近场耦合 到半导体层增加有效吸收截面。为 了使天线能够有效地转换能量，半 导体材料吸收率必须很高，否则吸 收的能量耗散在金属的欧姆阻尼中。 因此，微小金属纳米颗粒激发表面 等离子体激元局域场增强常应用在 有机、染料敏化太阳电池和直接带 隙无机太阳电池中。
在金属中，价电子为整个晶体 所共有，形成所谓费米电子气。价 电子可在晶体中移动，而金属离子 则被束缚于晶格位置上，但总的电 子密度和离子密度是相同的，从整 体来说金属是电中性的。人们把这
种情况形象地称为“金属离子浸没
于电子的海洋中”。这种情况和气 体放电中的等离子体相似，因此可 以把金属看作是一种电荷密度很高 的低温（室温）等离子体，而气体 子体，电荷密度比金属中的低。
2000年，Westphalen等人 报道了银簇集成在ITO-ZnPc 染料太阳电池上，实验发现 有5nm的银的电池短路电流 增大。
3，表面等离属膜，入射光激发的 SPP 沿金 属和半导体界面传播， SPP的场 分布在金属和半导体中呈指数形 衰减，并且在界面上是高度局域 的，因此SPP在半导 体吸收层能 有效的陷光和导光。入射光激发 沿金属和硅界面传播高度局域的 SPP 模，沟槽附近局域场增强， 提高电池光吸收。
2007年，Pillai等人将银颗粒沉积在 SOI太阳电池和平面硅基电池上，在 整个太阳光谱范围内分别获得33% 和19%的光电流增长
2008年，Moulin等人报道将长 300nm、高50nm的椭圆形银纳 米颗粒集成在微晶硅薄膜太阳能 电池背反glass/Ag/TCO层上， 之后又直接在玻璃上沉积银颗粒。
金属亚波长沟槽结构式太阳电池
表面等离子体共振效应使局域场强度比入射场高出几个 数量级。表面等离子体共振时，入射光的大部分能量耦合到 表面等离子体波，使反射光的能量急剧减少，这可应用在太 阳电池中促进光吸收。 金属微纳结构激发表面等离子体激元增强光吸收主要有 三种机理：
1，金属颗粒散射
表面等离子体共振时，金属纳米颗粒散射截面远大于 其几何截面 。 例如，共振时空气中银纳米颗粒散射截面大 约是其几何截面的 10倍。散射光 以一定倾角在半导体中传 播，有效增加了光程。 2006年，Derkacs等人研究将50~100nm金纳米颗粒沉 积在非晶硅薄膜太阳能电池的ITO层上，金属纳米颗粒用于 亚波长散射元件将来自太阳光自由传播的平面波耦合和限制 在电池吸收层内。电池短路电流增加8.1%，效率增加8.3%。
金属板中电子气的位移
（上）金属离子（+）位于“电子海洋”中（灰 放电中的等离子体是一种高温等离 色背景），（下）电子集体向右移动
表面等离子体激元增强光吸收原理
入射光照射到金属表面，自由电子在电磁场的驱动下在金 属和介质界面上发生集体振荡，产生表面等离子体激元，它们 能够局域在金属纳米颗粒周围或者在平坦的金属表面传播。
表面等离子体激元增强 薄膜太阳能电池技术
概述
为了节省高材料以及降低生产成本，发展高效率薄膜太阳 电池将成为太阳电池研发的重点方向和主流。与传统晶体硅太 阳电池相比，高效薄膜太阳电池半导体吸收层更薄，为了尽可 能多地吸收太阳光和增强光电流，必须采用陷光技术。
目前，人们通常采用绒面TCO薄膜和高效背反射层来增强 薄膜太阳能电池的吸收效率。最近，研究人员又对金属纳米颗 粒激发表面等离子体激元增强硅薄膜太阳能电池、有机半导体 电池光电转换效率感兴趣。贵金属（如金、银、铜等）纳米颗 粒激发的表面等离子体共振频率主要在可见光或红外区，因此 可以利用其来增强太阳能电池的光吸收。
局域表面等离子体激元 （Localized Surface Plasmon, LSP) 表面等离子体极化激元 （ Surface Plasmon Polarization, SPP)
局域表面等离子体激元（ LSP ）
在入射光的照射下，在金属纳米颗粒或者金属表面具有 微结构或缺陷中，会形成局域化的表面等离子体共振。金属 纳米颗粒在可见光范围表现出很强的宽带光吸收特征，其实 质是由于费米能级附近导带上的自由电子在电磁场的作用下 发生集体振荡，共振状态下电磁场的能量被有效地转换为金 属自由电子的集体振动。金属纳米颗粒表面的等离子体共振 将会被局限在纳米颗粒表面，称为LSP共振。