Name: integration of light trapping silver nanostructures in hydrogenated microcrystalline silicon solar cells by transfer printing
Uploaded: 2015-11-09T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing at JoVE.com

The authors thank New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) under Ministry of Economy, Trade, and Industry (METI), Japan, for the financial support.

1. إعداد PDMS طوابع <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين قالب nanohole (سيكلو nanoimprinted البوليمر الأوليفين فيلم من البلاستيك، الحجم: 50 ملم × 50 ملم) في تترافلوروإيثيلين (PTFE) حاوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن vinylmethylsiloxane dimethylsiloxane البوليمرات (0.76 جم للمم قالب 5...

<ol>
	<li>Murray, W. A., Barns, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+Materials.">Plasmonic Materials.</a> Adv. Mater. 19, 3771-3782 (2007).</li><li>Atwater, H. A., Polman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonics+for+improved+photovoltaic+devices.">Plasmonics for improved photovoltaic devices.</a> Nat. Mater. 9, 205-213 (2010).</li><li>Green, M. A., Pillai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Harnessing+plasmonics+for+solar+cells.">Harnessing plasmonics for solar cells.</a> Nat. Photon. 6, 130-132 (2012).</li><li>Yu, Z., Raman, A., Fan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamental+limit+of+nanophotonic+light+trapping+in+solar+cells.">Fundamental limit of nanophotonic light trapping in solar cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 17491-17496 (2010).</li><li>Callahan, D. M., Munday, J. N., Atwater, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solar+Cell+Light+Trapping+beyond+the+Ray+Optic+Limit.">Solar Cell Light Trapping beyond the Ray Optic Limit.</a> Nano Lett. 12, 214-218 (2012).</li><li>Biswas, R., Xu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photonic+and+plasmonic+crystal+based+enhancement+of+solar+cells+&#8212;+Theory+of+overcoming+the+Lambertian+limit.">Photonic and plasmonic crystal based enhancement of solar cells &#8212; Theory of overcoming the Lambertian limit.</a> J. Non-Cryst. Solids. 358, 2289-2294 (2012).</li><li>Yablonovitch, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistical+ray+optics.">Statistical ray optics.</a> J. Opt. Soc. Am. 72, 899-907 (1982).</li><li>Chantana, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localized+surface+plasmon+enhanced+microcrystalline+silicon+solar+cells.">Localized surface plasmon enhanced microcrystalline silicon solar cells.</a> J. Non-Cryst. Solids. 358, 2319-2323 (2012).</li><li>Tan, H., Santbergen, R., Smets, A. H. M., Zeman, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+Light+Trapping+in+Thin-film+Silicon+Solar+Cells+with+Improved+Self-Assembled+Silver+Nanoparticles.">Plasmonic Light Trapping in Thin-film Silicon Solar Cells with Improved Self-Assembled Silver Nanoparticles.</a> Nano Lett. 12, 4070-4076 (2012).</li><li>Mizuno, H., Sai, H., Matsubara, K., Kondo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+Trapping+by+Ag+Nanoparticles+Chemically+Assembled+inside+Thin-Film+Hydrogenated+Microcrystalline+Si+Solar+Cells.">Light Trapping by Ag Nanoparticles Chemically Assembled inside Thin-Film Hydrogenated Microcrystalline Si Solar Cells.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 51, 042302-1-4 (2012).</li><li>Chen, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Broadband+Enhancement+in+Thin-Film+Amorphous+Silicon+Solar+Cells+Enabled+by+Nucleated+Silver+Nanoparticles.">Broadband Enhancement in Thin-Film Amorphous Silicon Solar Cells Enabled by Nucleated Silver Nanoparticles.</a> Nano Lett. 12, 2187-2192 (2012).</li><li>Spinelli, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Impedance+Matching+Using+Coupled+Plasmonic+Nanoparticle+Arrays.">Optical Impedance Matching Using Coupled Plasmonic Nanoparticle Arrays.</a> Nano Lett. 11, 1760-1765 (2011).</li><li>Temple, T. L., Bagnall, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+properties+of+gold+and+aluminium+nanoparticles+for+silicon+solar+cell+applications.">Optical properties of gold and aluminium nanoparticles for silicon solar cell applications.</a> J Appl. Phys. 109, 084343-1-13 (2011).</li><li>Ferry, V. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+Spatial+Correlations+for+Broadband+Light+Trapping+Nanopatterns+in+High+Efficiency+Ultrathin+Film+a-Si:H+Solar+Cells.">Optimized Spatial Correlations for Broadband Light Trapping Nanopatterns in High Efficiency Ultrathin Film a-Si:H Solar Cells.</a> Nano Lett. 11, 4239-4245 (2011).</li><li>Paetzold, U. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+reflection+grating+back+contacts+for+microcrystalline+silicon+solar+cells.">Plasmonic reflection grating back contacts for microcrystalline silicon solar cells.</a> Appl. Phys. Lett. 99, 181105-1-3 (2011).</li><li>Chou, S. Y., Krauss, P. R., Renstrom, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoimprint+Lithography.">Nanoimprint Lithography.</a> J. Vac. Sci. Technol. B. 14, 4129-4133 (1996).</li><li>Na, S. -. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Polymer+Solar+Cells+with+Surface+Relief+Gratings+Fabricated+by+Simple+Soft+Lithography.">Efficient Polymer Solar Cells with Surface Relief Gratings Fabricated by Simple Soft Lithography.</a> Adv. Funct. Mater. 18, 3956-3963 (2008).</li><li>Xia, Y., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+Lithography.">Soft Lithography.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 37, 550-575 (1998).</li><li>Battaglia, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+Trapping+in+Solar+Cells:+Can+Periodic+Beat+Random.">Light Trapping in Solar Cells: Can Periodic Beat Random.</a> ACS Nano. 6, 2790-2797 (2012).</li><li>Hsu, C. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Efficiency+Amorphous+Silicon+Solar+Cell+on+a+Periodic+Nanocone+BackReflector.">High-Efficiency Amorphous Silicon Solar Cell on a Periodic Nanocone BackReflector.</a> Adv. Energy Mater. 2, 628-633 (2012).</li><li>Hulteen, J. C., Van Duyne, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanosphere+lithography:+A+materials+general+fabrication+process+for+periodic+particle+array+surfaces.">Nanosphere lithography: A materials general fabrication process for periodic particle array surfaces.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 13, 1553-1558 (1995).</li><li>Daif, O. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Front+side+plasmonic+effect+on+thin+silicon+epitaxial+solar+cells.">Front side plasmonic effect on thin silicon epitaxial solar cells.</a> Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 104, 58-63 (2012).</li><li>Niesen, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+Efficiency+Enhancement+of+High+Performance+Organic+Solar+Cells+with+a+Nanostructured+Rear+Electrode.">Plasmonic Efficiency Enhancement of High Performance Organic Solar Cells with a Nanostructured Rear Electrode.</a> Adv. Energy Mater. 3, 145-150 (2013).</li><li>Fredriksson, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hole-Mask+Colloidal+Lithography.">Hole-Mask Colloidal Lithography.</a> Adv. Mater. 19, 4297-4302 (2007).</li><li>Mizuno, H., Kaneko, T., Sakata, I., Matsubara, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capturing+by+self-assembled+block+copolymer+thin+films:+transfer+printing+of+metal+nanostructures+on+textured+surfaces.">Capturing by self-assembled block copolymer thin films: transfer printing of metal nanostructures on textured surfaces.</a> Chem. Commun. 50, 362-364 (2014).</li><li>Mizuno, H., Sai, H., Matsubara, K., Takato, H., Kondo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transfer-printed+silver+nanodisks+for+plasmonic+light+trapping+in+hydrogenated+microcrystalline+silicon+solar+cells.">Transfer-printed silver nanodisks for plasmonic light trapping in hydrogenated microcrystalline silicon solar cells.</a> Appl. Phys. Express. 7, 112302-1-4 (2014).</li><li>Odom, T. W., Love, J. C., Wolfe, D. B., Paul, K. E., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+Pattern+Transfer+in+Soft+Lithography+Using+Composite+Stamps.">Improved Pattern Transfer in Soft Lithography Using Composite Stamps.</a> Langmuir. 18, 5314-5320 (2002).</li><li>Schmid, H., Michel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Siloxane+Polymers+for+High-Resolution,+High-Accuracy+Soft+Lithography.">Siloxane Polymers for High-Resolution, High-Accuracy Soft Lithography.</a> Macromolecules. 33, 3042-3049 (2000).</li><li>Loo, Y. -. L., Willett, R. L., Baldwin, K. W., Rogers, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interfacial+Chemistries+for+Nanoscale+Transfer+Printing.">Interfacial Chemistries for Nanoscale Transfer Printing.</a> J. Am. Chem. Soc. 124, 7654-7655 (2002).</li><li>Hylton, N. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+mitigation+in+plasmonic+solar+cells:+aluminium+nanoparticles+for+broadband+photocurrent+enhancements+in+GaAs+photodiodes.">Loss mitigation in plasmonic solar cells: aluminium nanoparticles for broadband photocurrent enhancements in GaAs photodiodes.</a> Sci. Rep. 3, 2874-1-6 (2013).</li><li>Delamarche, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcontact+Printing+Using+Poly(dimethylsiloxane)+Stamps+Hydrophilized+by+Poly(ethylene+oxide)+Silanes.">Microcontact Printing Using Poly(dimethylsiloxane) Stamps Hydrophilized by Poly(ethylene oxide) Silanes.</a> Langmuir. 19, 8749-8758 (2003).</li><li>Mizuno, H., Sai, H., Matsubara, K., Kondo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+Light+Trapping+in+Amorphous+Si+Solar+Cells+Using+Periodic+Ag+Nanodisk+Structures.">Plasmonic Light Trapping in Amorphous Si Solar Cells Using Periodic Ag Nanodisk Structures.</a> MRS Proc. , 1627-1613 (2014).</li></ol>

في هذه المقالة، كان يعمل مزدوج الطبقات الصلبة / PDMS الناعمة المركب كمواد الطوابع. تم العثور على 27 وهذا المزيج على أنها ضرورية لتكرار بالضبط البنية النانوية الأم في القالب، الذي كان مجموعة جولة حفرة سداسي قريبة معبأة قطرها من 230 نانومتر، وعمق 500 نانومتر، وثقب مركز...

وقد كان هناك طلب منذ فترة طويلة لتطبيق النانو وظيفية في مجموعة واسعة من المجال التكنولوجي. واحدة من التوقعات لهذا الاتجاه هو فتح التصميم الجديد للأبنية الجهاز مما يؤدي إلى تحسين الأداء أو مبتكرة. في مجال الخلايا الشمسية، على سبيل المثال، استخدام النانو المعدنية تم التنقيب بنشاط لما لها من فضول الضوئية (أي plasmonic) خصائص (1)، يحتمل أن تكون مفيدة لبناء أنظمة ضوء محاصرة فعالة. 2،3 الدراسات والواقع أن بعض النظرية 4 -6 وقد اقترح أن مثل هذا الضوء محاصرة plasmonic يمكن تحقيق نتائج تتجاوز البصريات الأشعة التقليدية (التركيب) المستندة إلى حد محاصرة ضوء 7 ونتيجة لذلك، ووضع استراتيجيات لدمج النانو المعدنية المطلوبة مع الخلايا الشمسية أصبحت ذات أهمية متزايدة من أجل تحقيق هذه التنبؤات النظرية. وهناك عدد من الاستراتيجيات التياقترحت لمواجهة هذا التحدي. 8-24 هذه تشمل، على سبيل المثال، بسيطة (منخفضة التكلفة) الصلب الحرارية الأفلام المعدنية 8،9 أو تشتت الجسيمات النانوية المعدنية المركبة مسبقا، 10،11 كلاهما أسفرت المظاهرات الناجحة ل plasmonic ضوء محاصرة. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن النانو المعدنية المصنعة من قبل هذه الأساليب عادة ما تكون صعبة لمطابقة للنماذج النظرية. في المقابل، فإن التقنيات nanofabrication التقليدية في صناعات أشباه الموصلات، مثل ضوئيه وشعاع الالكترون الطباعة الحجرية، 12،13 يمكن السيطرة على هياكل أقل بكثير من مستوى نانومتر الفرعية 100، ولكن أنها غالبا ما تكون مكلفة للغاية وتستغرق وقتا طويلا لتطبيقها على الخلايا الشمسية، حيث القدرة على مساحة كبيرة مع انخفاض التكلفة ضرورية. من أجل تحقيق منخفضة التكلفة، عالية الإنتاجية، ومتطلبات مساحة كبيرة مع النانو التحكم، وأساليب مثل الطباعة الحجرية nanoimprint، 14-16 الطباعة الحجرية الناعمة، 17،18 </sup&gt; الطباعة الحجرية nanosphere، 19-21 وثقب قناع الغروية الطباعة الحجرية 22-24 سيكون واعدا. ومن بين هذه الخيارات، قمنا بتطوير الحجرية الناعمة، متقدمة تقنية الطباعة نقل 25 عن طريق بولي ذات البنية النانومترية (dimethylsiloxane) (PDMS) الطوابع وطبقات لاصقة على أساس كوبوليمر كتلة، الزخرفة النانو المعدنية أمر يمكن تحقيقه بسهولة على عدد من الناحية التكنولوجية المواد ذات الصلة، بما في ذلك تلك الخلايا الشمسية. محور هذه المقالة لوصف الإجراءات المفصلة لنهجنا الطباعة نقل لدمج ضوء محاصرة النانو plasmonic فعالة في هياكل الخلايا الشمسية الحالية. كحالة برهانية، nanodisks حج والأغشية الرقيقة المهدرجة الجريزوفولفين سي (μc سي: H) وقد تم اختيار الخلايا الشمسية في هذه الدراسة (الشكل 1)، 26 على الرغم من أن أنواع أخرى من المعادن والخلايا الشمسية متوافقة مع هذا النهج. جنبا إلى جنب مع عملية لهاالبساطة، فإن نهج تكون ذات فائدة للباحثين متنوعة مثل أداة قوية لدمج النانو المعدنية وظيفي مع الأجهزة.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:864px;" width="863">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nanohole mold</td>
			<td style="width:200px;">Scivax 
			http://www.scivax.com</td>
			<td style="width:129px;">FLH230/500-120</td>
			<td style="width:319px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">PTFE container</td>
			<td style="width:200px;">Eishin 
			http://www.colbyeishin.com</td>
			<td style="width:129px;">n/a</td>
			<td style="width:319px;">Custom made</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="63" rowspan="3" style="height:63px;width:216px;">Hard-PDMS materials</td>
			<td rowspan="3" style="width:200px;">Gelest 
			http://www.gelest.com/gelest/forms/Home/home.aspx</td>
			<td style="width:129px;">VDT-731</td>
			<td>Vinylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:129px;">SIP6831.1</td>
			<td>Pt-divinyltetramethyldisiloxane complex</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:129px;">HMS-301</td>
			<td>Methylhydrosiloxane-dimethylsiloxane copolymer</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">2,4,6,8-tetramethyltetra-vinylcyclotetrasiloxane</td>
			<td style="width:200px;">Sigma-Aldrich 
			http://www.sigmaaldrich.com</td>
			<td style="width:129px;">396281</td>
			<td>Additive for hard-PDMS</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Soft-PDMS materials</td>
			<td style="width:200px;">Dow Corning 
			http://www.dowcorning.com</td>
			<td style="width:129px;">Sylgard-184</td>
			<td>Silicone precursor</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">PS-b-P2VP</td>
			<td style="width:200px;">Polymer Source 
			http://polymersource.com</td>
			<td style="width:129px;">P5742-S2VP</td>
			<td>Mn &#215; 103 = 133-b-132</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Glass/SnO2:F substrates</td>
			<td style="width:200px;">Asahi Glass Co. Ltd. 
			http://www.agc.com/english/company</td>
			<td style="width:129px;">Type VU</td>
			<td style="width:319px;">Chemical mechanical polished by D-process Inc. (http://d-process.jp/index.html) to flatten the surfaces</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Detergent</td>
			<td style="width:200px;">Fruuchi Chemical Co. 
			http://www.furuchi.co.jp/eng/main.htm</td>
			<td style="width:129px;">Semico-clean 56</td>
			<td style="width:319px;">Used for the cleaning of Glass/SnO2:F substrates</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">ZnO:Ga supputtering target</td>
			<td style="width:200px;">AGC Ceramics Co. Ltd. 
			http://www.agcc.jp/2005/en/index.html</td>
			<td style="width:129px;">5.7GZO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Ag supputtering target</td>
			<td style="width:200px;">Mitsubishi Materials Co. 
			http://www.mitsubishicarbide.com/mmc/en/index.html</td>
			<td style="width:129px;">4NAg</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Double-sided adhesive tape</td>
			<td style="width:200px;">Nisshin EM Co. 
			http://nisshin-em.co.jp/information/carbontape.html</td>
			<td style="width:129px;">732</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="120">
			<td height="120" style="height:120px;width:216px;">Polyimide tape</td>
			<td style="width:200px;">Dupont 
			http://www.dupont.com/products-and-services/membranes-films/polyimide-films/brands/kapton-polyimide-film.html</td>
			<td style="width:129px;">Kapton 650S#25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Sn-Zn-based Solder</td>
			<td style="width:200px;">Kuroda Techno Co., Ltd. 
			http://www.kuroda-techno.com/english/index.html</td>
			<td style="width:129px;">Cerasolzer AL-200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Digital micro pipette</td>
			<td style="width:200px;">Nichiryo 
			http://www.nichiryo.co.jp/en/product/pipette/ex/index.html</td>
			<td style="width:129px;">00-NPX2-20 
			00-NPX2-200 
			00-NPX2-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Heating chamber</td>
			<td style="width:200px;">Tokyo Rikakikai Co., Ltd. 
			http://www.eyelaworld.com/product_view.php?id=120</td>
			<td style="width:129px;">VOS-201SD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="126" rowspan="2" style="height:126px;width:216px;">Electron beam evaporator 
			(two types)</td>
			<td style="width:200px;">Canon-Anelva 
			https://www.canon-anelva.co.jp/english/index.html</td>
			<td style="width:129px;">n/a</td>
			<td style="width:319px;">Custom made</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:200px;">Arios 
			http://arios.com/</td>
			<td style="width:129px;">n/a</td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Sputtering system</td>
			<td style="width:200px;">Ulvac 
			http://www.ulvac.co.jp/en</td>
			<td style="width:129px;">SBR-2306</td>
			<td style="width:319px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">PECVD system&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Shimadzu Emit Co. Ltd. 
			http://www.shimadzu.co.jp/emit/en/</td>
			<td style="width:129px;">SLCM-13</td>
			<td style="width:319px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Ar plasma system&#160;</td>
			<td style="width:200px;">Diner Electric Gmbh 
			http://www.plasma.de/index.html</td>
			<td style="width:129px;">Femto&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">RIE system</td>
			<td style="width:200px;">Samco Inc. 
			http://www.samcointl.com</td>
			<td style="width:129px;">RIE-10NR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Ultrasonic soldering device</td>
			<td style="width:200px;">Colby-Eishin Enterprises, Inc. 
			http://www.colbyeishin.com/sub_sunbonder.htm</td>
			<td style="width:129px;">SUNBONDER</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">EQE measurement system</td>
			<td rowspan="3" style="width:200px;">Bunkoukeiki Co. Ltd. 
			http://www.bunkoukeiki.co.jp/</td>
			<td style="width:129px;">CEP-25BXS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">J-V characteristics measurement system</td>
			<td style="width:129px;">OTENTOSUN-5S-I/V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Amorphous Si reference cell</td>
			<td style="width:129px;">WPVS-NPB-S1</td>
			<td>For light intensity calibration</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Digital multi-meter</td>
			<td style="width:200px;">Keithley Instruments Inc. 
			http://www.keithley.com/</td>
			<td style="width:129px;">2400</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

integration of light trapping silver nanostructures in hydrogenated microcrystalline silicon solar cells by transfer printing

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly known as plasmonic effects, play an important role. Research in this field has, however, been impeded owing to the difficulty of fabricating devices containing the desired functional metal nanostructures. In order to provide a viable strategy to this issue, we herein show a transfer printing-based approach that allows the quick and low-cost integration of designed metal nanostructures with a variety of device architectures, including solar cells. Nanopillar poly(dimethylsiloxane) (PDMS) stamps were fabricated from a commercially available nanohole plastic film as a master mold. On this nanopatterned PDMS stamps, Ag films were deposited, which were then transfer-printed onto block copolymer (binding layer)-coated hydrogenated microcrystalline Si (&#181;c-Si:H) surface to afford ordered Ag nanodisk structures. It was confirmed that the resulting Ag nanodisk-incorporated &#181;c-Si:H solar cells show higher performances compared to a cell without the transfer-printed Ag nanodisks, thanks to plasmonic light trapping effect derived from the Ag nanodisks. Because of the simplicity and versatility, further device application would also be feasible thorough this approach.

ويبين الشكل 2 العملية العامة لطباعة نقل nanodisks حج على سطح μc سي: H (ن طبقة). لفترة وجيزة، وهو فيلم حج (سمك: 10-80 نانومتر) وتودع أول مرة على سطح طابع nanopillar PDMS بواسطة شعاع الالكترون التبخر. في موازاة ذلك، وهو ملحوظة: ب حل -P2VP غير المغلفة تدور على سطح الطازجة μc ?...

Watch this Scientific Journal Video about Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing at JoVE.com

Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing

A viable transfer printing-based methodology to introduce plasmonic metal nanostructures in solar cells is described. Using nanopillar poly(dimethylsiloxane) stamps, an Ag-based ordered nanodisk array was integrated with standard hydrogenated microcrystalline Si solar cells, which led to improved device performances due to plasmonic light trapping.

دمج ضوء الاصطياد الفضة النانوية في مهدرج الجريزوفولفين سيليكون الخلايا الشمسية عن طريق التحويل الطباعة

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Polycrystalline Silicon Thin-film Solar cells with Plasmonic-enhanced Light-trapping

الكريستالات السليكون الخلايا الشمسية الأغشية الرقيقة مع Plasmonic معززة للضوء للاحتباس

One of major approaches to cheaper solar cells is reducing the amount of semiconductor material used for their fabrication and making cells thinner. To ...

A Method to Fabricate Disconnected Silver Nanostructures in 3D

A طريقة لصنع النانو سيلفر قطع في 3D

The standard nanofabrication toolkit includes  techniques primarily aimed at creating 2D patterns in dielectric media. Creating  metal patterns on a ...

Making Record-efficiency SnS Solar Cells by Thermal Evaporation and Atomic Layer Deposition

جعل السجلات كفاءة SNS خلايا شمسية بواسطة التبخير الحراري وترسب طبقة الذري

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent ...

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

انتقائية المساحة تعديل السيليكون بلل السطح بواسطة الليزر النبضي للأشعة فوق البنفسجية تشعيع في البيئة السائلة

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of ...

Light Enhanced Hydrofluoric Acid Passivation: A Sensitive Technique for Detecting Bulk Silicon Defects

ضوء المحسن حمض الهيدروفلوريك التخميل: تقنية حساسة للكشف عن العيوب السيليكون السائبة

A procedure to measure the bulk lifetime (&#62;100 &#181;sec) of silicon wafers by temporarily attaining a very high level of surface passivation when ...

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

الطباعة تصنيع السائبة متغاير الخلايا الشمسية و<em&gt; في الموقع</em&gt; الصرف توصيف

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices ...

Digital Printing of Titanium Dioxide for Dye Sensitized Solar Cells

الطباعة الرقمية من ثاني أكسيد التيتانيوم للخلايا الشمسية صبغ الحساس

Silicon solar cell manufacturing is an expensive and high energy consuming process. In contrast, dye sensitized solar cell production is less ...

Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells

Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells

أحادي التكافؤ الموجبة المنشطات من CH<sub&gt; 3</sub&gt; NH<sub&gt; 3</sub&gt; PBI<sub&gt; 3</sub&gt; لكفاءة الخلايا الشمسية Perovskite

Here, we demonstrate the incorporation of monovalent cation additives into CH3NH3PbI3 perovskite in order to adjust the optical, excitonic, and electrical ...

Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions &#8212; A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

التحديات في الريولوجية توصيف المعلقات عالية التركيز - دراسة حالة ل-طباعة الشاشة الفضية المعاجين

A comprehensive rheological characterization of highly concentrated suspensions or pastes is mandatory for a targeted product development meeting the ...

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for CuIn,GaSe2 Solar Cells

في الموقع رصد تدهور الأداء المتسارع للخلايا الشمسية والوحدات النمطية: دراسة حالة للخلايا الشمسية2 Se Cu (في, Ga)

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction ...