Photovoltaic enhancement of Si solar cells by assembled carbon nanotubes
Corresponding Author: Yanfang Wang
Nano-Micro Letters,
Vol. 2 No. 1 (2010), Article Number: 22-25
Abstract
Photovoltaic conversion was enhanced by directly assemble of a network of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) onto the surface of n-p junction silicon solar cells. When the density of SWNTs increased from 50 to 400 tubes μm−2, an enhancement of 3.92% in energy conversion efficiency was typically obtained. The effect of the SWNTs network is proposed for trapping incident photons and assisting electronic transportation at the interface of silicon solar cells.
Keywords
Download Citation
Endnote/Zotero/Mendeley (RIS)BibTeX
- M. S. Dresselhaus and I. L. Thomas, Nature 414, 332 (2001). doi:10.1038/35104599
- M. Gratzel, Nature 414, 338 (2001). doi:10.1038/35104607
- J. Potocnik, Science 315, 810 (2007). doi:10.1126/science.1139086
- M. A. Green, Physica E 14, 65 (2002). doi:10.1016/S1386-9477(02)00361-2
- R. H. Baughman, A. A. Zakhidov and W. A. de Heer, Science 297, 787 (2002). doi:10.1126/science.1060928
- J. T. Hu, T. W. Odom and C. M. Lieber, Acc. Chem. Res. 32, 435 (1999). doi:10.1021/ar9700365
- J. A. Misewich, R. Martel, P. Avouris, J. C. Tsang, S. Heinze and J. Tersoff, Science 300, 783 (2003). doi:10. 1126/science.1081294
- M. W. Rowell, M. A. Topinka, M. D. McGehee, H. J. Prall, G. Dennler, N. S. Sariciftci, L. B. Hu and G. Gruner, Appl. Phys. Lett. 88, 233506 (2006). doi:10.1063/1.2209887
- E. Kymakis and G. A. Amaratunga, J. Appl. Phys. Lett. 80, 112 (2002). doi:10.1063/1.1428416
- A. Kongkanand, R. M. Dominguez and P. V. Kamat, Nano Lett. 7, 676 (2007). doi:10.1021/nl0627238
- A. J. Miller, R. A. Hatton, G. Y. Chen and S. R. P. Silva, Appl. Phys. Lett. 90, 023105 (2007). doi:10.1063/1.243 1437
- Q. K. Shu, J. Q. Wei, K. L. Wang, H. W. Zhu, Z. Li, Y. Jia, X. C. Gui, N. Guo, X. Li, C. Ma and D. H. Wu, Nano Lett. 9, 4338 (2009). doi:10.1021/nl902581k
- J. Q. Wei, Y. Jia, Q. K. Shu, Z. Gu, K. L. Wang, D. Zhuang, G. Zhang, Z. Wang, J. Luo, A. Cao and D. H. Wu, Nano Lett. 7, 2317 (2007). doi:10.1021/nl070961c
- Y. Jia, J. Q. Wei, K. L. Wang, A. Y. Cao, Q. Shu, X. Cui, Y. Zhu, D. Zhuang, G. Zhang, B. Ma, L. Wang, W. Liu, Z. Wang, J. Luo and D. H. Wu, Adv. Mater. 20, 4594 (2008). doi:10.1002/adma.200801810
- N. M. Gabor, Z.H. Zhong, K. Rosnick, J. Park and P.L. McEuen, Science 325, 1367 (2009). doi:10.1126/science.1176112
- B. Z. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. F. Yu, G. Yu, J. Huang and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007). doi:10.1038/nature06181
- Z. J. Li, L. Wang, Y. J. Su, Z. Yang, P. Liu and Y. F. Zhang, Nano-M. Lett. 1, 9 (2009). doi:10.1049/mnl:20080044
- M. C. LeMieux, M. Roberts, S. Barman, Y. W. Jin, J. M. Kim and Z. N. Bao, Science 321, 101 (2008). doi:10.1126/science.1156588
- Y. Y. Wang, Z. H. Zhou, Z. Yang, X. H. Chen, D. Xu and Y. F. Zhang, Nanotechnology 20, 345502 (2009). doi:10.1088/0957-4484/20/34/345502
- J. van de. Lagemaat, T. M. Barnes, G. Rumbles, S. E. Shaheen, T. J. Coutts, C. Weeks, I. Levitsky, J. Peltola and P. Glatkowski, Appl. Phys. Lett. 88, 233503 (2006).
- R. J. Handy, Solid-State Elect. 10, 765 (1967). doi:10. 1016/0038-1101(67)90159-1
- K. Rajkanan and J. Shewchun, Solid-State Elect. 22, 193 (1979). doi:10.1016/0038-1101(79)90112-6
- L. D. Nielsen, IEEE T. Electron. Devices 29, 821 (1982). doi:10.1109/T-ED.1982.20784
- M. Wolf and H. Rauschenbach, Adv. Energy Conv. 3, 455. doi:10.1016/0365-1789(63)90063-8
- J. H. Zhao, Sol. Energ. Mat. Sol. C 82, 53 (2004). doi:10.1016/j.solmat.2004.01.005
- A. Mette, D. Pysch, G. Emanuel, D. Erath, R. Preu, S. W. Glunz and Prog. Photovolt, Res. Appl. 15, 493 (2007). doi:10.1002/pip.755
- M. S. Sze, Physics of Semiconductors, 2nd ed. (John Willey, New York, 1981).
References
M. S. Dresselhaus and I. L. Thomas, Nature 414, 332 (2001). doi:10.1038/35104599
M. Gratzel, Nature 414, 338 (2001). doi:10.1038/35104607
J. Potocnik, Science 315, 810 (2007). doi:10.1126/science.1139086
M. A. Green, Physica E 14, 65 (2002). doi:10.1016/S1386-9477(02)00361-2
R. H. Baughman, A. A. Zakhidov and W. A. de Heer, Science 297, 787 (2002). doi:10.1126/science.1060928
J. T. Hu, T. W. Odom and C. M. Lieber, Acc. Chem. Res. 32, 435 (1999). doi:10.1021/ar9700365
J. A. Misewich, R. Martel, P. Avouris, J. C. Tsang, S. Heinze and J. Tersoff, Science 300, 783 (2003). doi:10. 1126/science.1081294
M. W. Rowell, M. A. Topinka, M. D. McGehee, H. J. Prall, G. Dennler, N. S. Sariciftci, L. B. Hu and G. Gruner, Appl. Phys. Lett. 88, 233506 (2006). doi:10.1063/1.2209887
E. Kymakis and G. A. Amaratunga, J. Appl. Phys. Lett. 80, 112 (2002). doi:10.1063/1.1428416
A. Kongkanand, R. M. Dominguez and P. V. Kamat, Nano Lett. 7, 676 (2007). doi:10.1021/nl0627238
A. J. Miller, R. A. Hatton, G. Y. Chen and S. R. P. Silva, Appl. Phys. Lett. 90, 023105 (2007). doi:10.1063/1.243 1437
Q. K. Shu, J. Q. Wei, K. L. Wang, H. W. Zhu, Z. Li, Y. Jia, X. C. Gui, N. Guo, X. Li, C. Ma and D. H. Wu, Nano Lett. 9, 4338 (2009). doi:10.1021/nl902581k
J. Q. Wei, Y. Jia, Q. K. Shu, Z. Gu, K. L. Wang, D. Zhuang, G. Zhang, Z. Wang, J. Luo, A. Cao and D. H. Wu, Nano Lett. 7, 2317 (2007). doi:10.1021/nl070961c
Y. Jia, J. Q. Wei, K. L. Wang, A. Y. Cao, Q. Shu, X. Cui, Y. Zhu, D. Zhuang, G. Zhang, B. Ma, L. Wang, W. Liu, Z. Wang, J. Luo and D. H. Wu, Adv. Mater. 20, 4594 (2008). doi:10.1002/adma.200801810
N. M. Gabor, Z.H. Zhong, K. Rosnick, J. Park and P.L. McEuen, Science 325, 1367 (2009). doi:10.1126/science.1176112
B. Z. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. F. Yu, G. Yu, J. Huang and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007). doi:10.1038/nature06181
Z. J. Li, L. Wang, Y. J. Su, Z. Yang, P. Liu and Y. F. Zhang, Nano-M. Lett. 1, 9 (2009). doi:10.1049/mnl:20080044
M. C. LeMieux, M. Roberts, S. Barman, Y. W. Jin, J. M. Kim and Z. N. Bao, Science 321, 101 (2008). doi:10.1126/science.1156588
Y. Y. Wang, Z. H. Zhou, Z. Yang, X. H. Chen, D. Xu and Y. F. Zhang, Nanotechnology 20, 345502 (2009). doi:10.1088/0957-4484/20/34/345502
J. van de. Lagemaat, T. M. Barnes, G. Rumbles, S. E. Shaheen, T. J. Coutts, C. Weeks, I. Levitsky, J. Peltola and P. Glatkowski, Appl. Phys. Lett. 88, 233503 (2006).
R. J. Handy, Solid-State Elect. 10, 765 (1967). doi:10. 1016/0038-1101(67)90159-1
K. Rajkanan and J. Shewchun, Solid-State Elect. 22, 193 (1979). doi:10.1016/0038-1101(79)90112-6
L. D. Nielsen, IEEE T. Electron. Devices 29, 821 (1982). doi:10.1109/T-ED.1982.20784
M. Wolf and H. Rauschenbach, Adv. Energy Conv. 3, 455. doi:10.1016/0365-1789(63)90063-8
J. H. Zhao, Sol. Energ. Mat. Sol. C 82, 53 (2004). doi:10.1016/j.solmat.2004.01.005
A. Mette, D. Pysch, G. Emanuel, D. Erath, R. Preu, S. W. Glunz and Prog. Photovolt, Res. Appl. 15, 493 (2007). doi:10.1002/pip.755
M. S. Sze, Physics of Semiconductors, 2nd ed. (John Willey, New York, 1981).