然而，使用超薄吸收层，减少短路电流密度（JSC）减少在半导体光学路径长度。增加JSC策略一般涉及offnormal表面纹理散射入射光纳入角。厚，基于晶圆的光伏电池，这样的表面纹理可导致4n2最大强度提高波长的频带边缘附近，其中n是半导体的折射指数[9]。对于薄和超薄薄膜电池，其中总设备厚度可小于一个波长，灯光诱杀经常完成通过使用随机粗糙层，无论是正面或背面的细胞[10-12]。最近，它已建议纳入电浆金属纳米结构薄膜太阳能电池可能会导致强烈的灯光诱杀，因为强烈的光与物质的相互作用在电浆纳米结构，使大的散射截面[13,14]。其中许多电浆光伏设计的前表面上的金属纳米粒子纳入细胞。这可能会导致优惠散射入射光超过半导体增加的角度范围，从而提高了光学路径长度[15-22]。尽管强劲据报道，在近带边光的这种太阳能电池的光增强，这些往往抵消了由于减少在阳光谱中的蓝色部分的光破坏性Fano的干扰[18,21]。另一种策略是要建立的散射纳米结构直接进入设备的背面接触。在这种几何，事件蓝色光线直接吸收，不与背接触散射，而红在单通通过细胞吸收的光不佳强烈散[图。（1）][23-25]。在我们的设计，旨在指导入射光耦合到这些背散射由细胞吸收半导体层的高强度支持的模式，大幅减少吸收路径重定向到的厚度要求平面上的太阳能电池。相对于细胞纯粹是基于光栅的反射[26-29]纳米结构设计，以情侣，尤其是表面等离子体极化模式[23]，这里介绍的设计电浆高散射截面的优势纳米结构耦合波导模式。迄今为止电浆陷光结构的理论和实验研究参考增强吸收和光相对于一个相同的设备没有纳米结构（即平面的背面）。虽然这种提法的理解非常有用散射的作用，最现实的太阳能电池已经采用某种形式的灯光诱杀结构，以提高吸收。对于的a-Si：H，还有许多工作一直致力于设计随机纹理层吸收增加[2-4,10-12]，我们比较我们电浆纳米结构设计，以一个与已知的粗糙度和商业标准地形，朝日U型玻璃[30]。只要是设计良好的电浆纳米结构在一个波长的规模，我们在这里展示，吸收增强超过那些从随机表面地形。图1。电浆光捕获太阳能电池的设计。（一）图案的横截面示意图太阳能电池。后玻璃基板上的图案，是所有形沉积通过顶部的ITO接触模式层以上。事变蓝色和红色箭头表明，而红灯交互与蓝色光线被吸收之前达成的背接触背面图案。（二）完成照片印图案的太阳能电池基板。每个颜色广场是一个单独的设备，不同颗粒直径和间距。（三）SEM的Ag涂模式，与500nm的间距呈现出直径为290纳米的颗粒。（D）的SEM图像一个装配单元的横截面，切使用聚焦离子束铣削。请注意，超薄，SI：H层的只占一小部分的细胞。2。方法光伏电浆纳米结构纳入一个重大的挑战制作：特征尺寸通常为几十到几百纳米，而光伏单元尺寸可以在M2的范围。大面积的金属纳米结构的技术形成包括岛屿退火，产生不规则形状和间距[15,16]，胶体粒子[19,20]，它控制的形状，但没有间距，和沉积通过氧化铝模板，它可以提供一些控制模式，[21,22]。规模较小的测试设备可能使用电子束光刻或聚焦离子束的图案，这让为完全控制，但在实际设备上使用过于昂贵。在这项工作中，我们有编造平方厘米规模的a-Si：H太阳能电池使用软压印光刻技术[31]纳入电浆银/氧化锌纳米结构：铝背接触的细胞[图。1（b）项]。这技术提供的能力，形成大面积超过两个精确控制奈米结构尺寸和间距电浆散射结构，是适合rollto-辊加工[32]。在我们的例子中，打印成溶胶-凝胶二氧化硅使用层模式基板适形压印光刻（SCIL）[33]，这是然后用银和氧化锌涂：铝，形成背接触[图。1（C）]。一个单独的玻璃基板上，包含太阳能电池奈米结构的不同直径和间距，以及参考细胞与平背接触用于避免在不同的沉积变化的运行进行比较时，电池的性能，如图。1（B）。图2。nanopatterned和随机纹理的太阳能电池的表面形貌。攻丝的模式两个细胞的顶端ITO接触原子力显微镜图像相比，在这项研究中。“底层银/氧化锌铝纳米结构是通过每一层形转移，使正面和背接触结构。（一）与500nm的间距，图案细胞（b）细胞上随机纹理朝日U型玻璃基板。主基板的奈米结构是使用电子束光刻技术在Si晶圆。一个双层邮票是从主，薄的高模量成型聚二甲基硅氧烷（PDMS）层举行的奈米结构，低模量的PDMS层债券橡胶200微米厚的玻璃平面刚度支持[34]。邮票用于压花100纳米溶胶-凝胶二氧化硅一层厚厚AF45玻璃基板使用SCIL。溶胶-凝胶层，在室温下凝固形成一个二氧化硅网络，而反应产品扩散到橡皮图章。邮票发行后的溶胶-凝胶固化后在200°C。图案的面积为10厘米，4厘米，图案和平面参考细胞平铺6毫米x6毫米的部分。溶胶-凝胶模式与朝日U型玻璃涂银和氧化锌：铝通过溅射，和13