薄膜太阳能电池具有制造成本低,载流子的体复合较小的优点,但是由于其厚度只有几百纳米到几微米,不能有效利用半导体近带隙附近的光子能量,所以就必须用到陷光技术来增加光吸收。金属微纳结构的表面等离子体激元效应具有近场增强和表面局域的性质,可以将光强烈的聚集在金属纳米颗粒周围,从而增强光吸收。基于上述背景,本文利用基于有限元原理的Comsol Multiphysics仿真软件计算并系统地研究了金属微纳结构对太阳能电池陷光增效的影响。首先,采用Comsol Multiphysics仿真软件以单晶硅为衬底,将球形银纳米阵列加在衬底的不同位置,计算了电池的反射率、透射率、吸收率、转换效率,并与相同厚度的单晶硅进行对比,发现当银纳米阵列位于电池的顶部时,电池的反射率明显下降,光的透过率(吸收率与透射率的和)明显提高,陷光效果较好。其次,将球形银纳米阵列加在硅基底顶部,研究了粒子半径与阵列周期变化对电池性能的影响,发现当粒子半径大于80 nm,阵列周期是半径的4-6倍时,陷光效果较好。再次,研究了金属背反射层的加入对电池光吸收性能的影响。发现当在电池底部加上厚度70 nm的平板金属背反层后,电池的透射率几乎降为0,吸收率和转换效率有所提高,但同时反射率也会增大;当在电池底部加上图案化的背反射层后,电池的反射率降低,吸收率和转换效率进一步提高。最后,在电池底部加上图案化的背反射层,又进一步研究了电池顶部金属纳米粒子高度变化对电池光吸收性能的影响,发现当纳米粒子的形状为接近球形的扁球形时,吸收率较大,陷光效果最好。