光トラッピング透明金属電極のスケール依存性能

Scale dependent performance of metallic light-trapping transparent electrodes.

• Mengdi Sun
• Pieter G Kik

抄録

光を捕捉する金属電極の光学的および電気的性能を調査しています。追加された誘電体カバー層の表面での全内部反射を利用して、金属接点からの反射損失が標準的な金属接点に比べて劇的に減少することが示されています。三角線アレイはサイズが大きくなるにつれて性能が向上するのに対し、円筒線はサイズが大きくなるにつれて回折損失が増加することが示された。これらの傾向は、個々の金属線からの放射パターンとうまく相関している。金属面率25％の三角金属電極は、電極幅2μmで波長範囲0.46-1.1μmで90％以上の偏光平均透過率を示し、ピーク透過率97％、偏光度0.2％以下、シート抵抗0.35Ω/sqであることを示している。表面形状電極の光トラップ電位を評価するために、新たなメリットの数値を導入した。

The optical and electrical performance of light trapping metallic electrodes is investigated. Reflection losses from metallic contacts are shown to be dramatically reduced compared to standard metallic contacts by leveraging total internal reflection at the surface of an added dielectric cover layer. Triangular wire arrays are shown to exhibit increased performance with increasing size, whereas cylindrical wires continue to exhibit diffractive losses as their size is increased. These trends are successfully correlated with radiation patterns from individual metallic wires. Triangular metallic electrodes with a metal areal coverage of 25% are shown to enable a polarization-averaged transmittance of >90% across the wavelength range 0.46-1.1 µm for an electrode width of 2 µm, with a peak transmission of 97%, a degree of polarization of <0.2%, and a sheet resistance of 0.35 Ω/sq. A new figure of merit is introduced to evaluate the light trapping potential of surface-shaped electrodes.