Lichtmanagement in Nanotechnologie-basierten Wellenleiter-Solarzellen

Die meisten Solarzellenaufbauten basieren auf einfachen Antireflexschichten, um die Reflexion zu minimieren. Konzepte zum besseren Lichtmanagement wurden in der letzten Zeit vermehrt untersucht, um den optischem Weg in der Solarzelle zu verlängern, was vor allem bei Dünnschichtsolarzellen eine Rolle spielt. Obwohl diese Konzepte schon mehrfach erfolgreich demonstriert wurden, hängen sie aber von vielen Parametern ab, die auf einen bestimmten Zellentyp optimiert werden müssen. Bisher werden dazu oft komplexe Simulationstools eingesetzt, die Teile des Gesamtaufbaus abdecken, einfache Tools oder Methoden fehlen aber, die das Gesamtsystem abstrahierend simulieren. Wir schlagen vor, solche Methoden, basierend auf Transfermatrixmethode und ähnlichen Verfahren, zu entwickeln, die eine Gesamtstruktur simulieren können, wobei die Eigenschaften einzelner Komponenten aus experimentell bestimmbaren Daten abgeleitet werden. Diese Methoden sollen auf Strukturen, die Nanopartikel oder Metamaterialien enthalten, angewendet werden und die Resultate experimentell verifiziert werden.