方法論記事

転写印刷により水素化微結晶シリコン太陽電池の光トラッピング銀ナノ構造の統合

DOI：

10.3791/53276

⸱

2015年11月9日

 ,  ,  ,  , 
1Renewable Energy Research Center, Fukushima Renewable Energy Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Koriyama, Fukushima, Japan, 2Research Center for Photovoltaic Technologies, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Tsukuba, Ibaraki, Japan

この記事について

サマリー

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太陽電池にプラズモン金属ナノ構造を導入するための実行可能な転写印刷ベースの方法論が説明されています。 ナノピラーポリ(ジメチルシロキサン)スタンプを使用して、Agベースの秩序化ナノディスクアレイを標準的な水素添加微結晶Si太陽電池と統合し、プラズモン光トラップによるデバイス性能の向上につながりました。

要約

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金属ナノ構造の潜在的な応用の一つは、一般にプラズモン効果として知られているナノサイズの金属のユニークな光学特性が重要な役割を果たす太陽電池での光捕捉です。 しかし、この分野の研究は、目的の機能性金属ナノ構造を含むデバイスの作製が困難であるため、妨げられてきました。 この問題に対する実行可能な戦略を提供するために、ここでは、設計された金属ナノ構造と太陽電池を含むさまざまなデバイスアーキテクチャとの迅速かつ低コストの統合を可能にする転写印刷ベースのアプローチを示します。 ナノピラーポリ(ジメチルシロキサン)(PDMS)スタンプは、市販のナノホールプラスチックフィルムをマスターモールドとして作製しました。 このナノパターン化されたPDMSスタンプ上にAg膜を堆積させ、それをブロック共重合体(結合層)でコーティングした水素添加微結晶Si(μc-Si:H)表面に転写印刷して、秩序あるAgナノディスク構造を得ました。 その結果、Agナノディスクを組み込んだμc-Si:H太陽電池は、転写印刷されたAgナノディスクを添加していない細胞と比較して、Agナノディスクに由来するプラズモン光捕捉効果により、高い性能を示すことが確認されました。 シンプルさと汎用性のため、このアプローチを通じてさらなるデバイスアプリケーションも実現可能になります。

概要

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技術分野の広い範囲で機能的なナノ構造のアプリケーションのための長年の要望がありました。この傾向への期待の一つが改善されたかの革新的なパフォーマンスにつながるデバイスアーキテクチャの新しいデザインを開くことです。太陽電池の分野では、例えば、金属ナノ構造の使用は、積極的に、それらの魅力的な光（ すなわち 、プラズモン）特性、効果的な集光システムを構築する1潜在的に有益で検討されている。2,3実際、いくつかの理論的研究4 -6ようなプラズモニック光トラップは、太陽電池セルで所望の金属ナノ構造を統合するための戦略を開発、従来のX線光学系（テクスチャ）が結果として光閉じ込め限界。7をベース超える効果を得ることができることを示唆しているが、これらを実現するためにますます重要になってきています理論的予測。

戦略の数が持っていますの成功した実証をもたらし10,11どちらも、金属膜8,9または予め合成された金属ナノ粒子の分散液。8-24これらには、例えば、単純な（低コスト）熱アニーリングこの課題に対応するために提案されてプラズモニック光トラップ。しかし、これらの手法により作製した金属ナノ構造体は、通常、理論モデルに適合するように挑戦していることを指摘しなければなりません。対照的に、このようなフォトリソグラフィー、電子ビームリソグラフィーなどの半導体産業では、伝統的なナノ加工技術、12,13はよく 、サブ100 nmのレベルより下の構造を制御することができますが、それらは多くの場合、太陽電池に適用するにはあまりにも高価で時間がかかり、低コストでどこに大面積の能力が不可欠です。このようなナノインプリントリソグラフィ、ソフトリソグラフィ14-16、17,18のような方法、低コスト、高スループット、およびナノスケールの制御と大面積の要件を満たすためにナノ球体リソグラフィー、19-21とホールマスクコロイドリソグラフィー22-24有望だろう。これらの選択肢の中で、我々は、ソフトリソグラフィー、高度な転写印刷技術を開発した。25ナノ構造のポリ（ジメチルシロキサン）（PDMS）スタンプとブロックコポリマー系接着剤層を使用して、注文した金属ナノ構造のパターニングが容易技術の数に達成することができ太陽電池用のものを含む関連物質。

この記事の焦点は、太陽電池構造を既存のに有効な光トラッピングプラズモニックナノ構造を組み込むために私たちの転写印刷方法の詳細な手順を記述することです。金属および太陽電池の他の種類は、このアプローチと互換性があるが、太陽電池は、この研究に選択した（ 図1）、26：実証場合のように、銀ナノディスクおよび薄膜は、微結晶シリコン（HμC-Si）を水素化しました。一緒にそのプロセスとシンプルさが、アプローチは、デバイスと機能性金属ナノ構造を統合するための便利なツールなどの多様な研究者が興味を持つであろう。

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プロトコル

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PDMSスタンプの作製

  1. ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）コンテナ内：ナノホールモールド（50ミリメートル×50ミリメートルナノインプリントシクロオレフィンポリマープラスチックフィルム、サイズ）を設定します。
  2. 2,4（ディスポーザブルポリプロピレンチップでデジタルマイクロピペットを用いて、6μl）を使い捨てガラス瓶にビニルメチルシロキサン - ジメチルシロキサン共重合体（50ミリメートル×50ミリメートルの金型用0.76グラム）を計量し、白金 - ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体とそれを混ぜ、 （ディスポーザブルポリプロピレンチップでデジタルマイクロピペットを用いて24μlの、）6,8- tetramethyltetra-vinylcyclotetrasiloxane。
  3. ガラス瓶に（ディスポーザブルポリプロピレンチップでデジタルマイクロピペットを用いて、0.24ミリリットル）メチルヒドロシロキサン - ジメチルシロキサン共重合体を追加し、使い捨てガラスピペットを使用して、すぐにそれを混ぜます。 PTFEコンテナに設定され、金型の表面をN 2により送風された後、金型に得られた混合物（「ハード」のPDMSプレポリマー）を注ぎ、スピンコートを開始〜40ミクロ​​ンの層厚を達成するために40秒間1000rpmでる。
  4. 30分には簡単にハードPDMSをクロスリンクするために、65℃に予熱ホットチャンバー内でスピンコートされたサンプルを置きます。
  5. 加熱中、シリコーン（6 g）を計量し、使い捨てガラス瓶に触媒（0.6グラム）とそれを混ぜます。真空デシケーター中でガラスびんを置き、シリコーン混合物（「ソフト」のPDMSプレポリマー）に閉じ込められた空気を除去するために15分間真空（〜133 Paの）を適用します。
  6. それぞれ、加熱室と真空デシケーターから金型とソフトPDMSプレポリマーを取り出し、かつ迅速に加熱された金型の上にソフトPDMSプレポリマーを注ぎます。ソフトPDMS層の厚さが約3 mmです。
  7. 少なくとも1時間〜133 Paのさらなる脱気のために再び真空デシケーター中で得られた試​​料を置きます。
  8. 加熱室に脱気したサンプルを移し、80℃（〜3℃/分の加熱速度）まで徐々に加熱開始。 5時間この温度を保ちますハードとソフトPDMS完全に架橋します。
  9. 室温までサンプルを冷却した後、PDMSは、金型から慎重スタンプはがし。必要に応じて、第二の（またはそれ以上）のスタンプを製造するために金型を再利用します。注：同じモールドをスタンプ品質を劣化させることなく、少なくとも5回使用することができます。
  10. 結果ナノピラースタンプ（二層ハード/ソフトPDMSコンポジット）27は、ナイフを使用して所望の大きさ（当社の太陽電池の一般的に7ミリメートル×7ミリメートル）の片に切断し、使用するまで空気中で保管してください。

ブロック共重合体溶液の調製

  1. （PS-bの-P2VP / O -xylene）ガラス瓶にポリスチレンブロック -ポリ-2-ビニルピリジン（PS- Bが-P2VP）の粉末を秤量し、3 mg / mlの比でOの -xyleneとそれを混ぜます。
  2. 1時間70°CでのPTFE被覆磁気攪拌棒を用いて混合物を撹拌しました。
  3. 攪拌せずに室温で24時間以上のために、得られた溶液を保管してくださいリングは、自己組織化ミセルの形成を完了する。しっかりソリューションを密封し、周囲条件下で保管してください。注：液の品質があっても一年間の準備の後に変更されていません。

μCのa-Siの調製：H基質

  1. SnO 2で被覆された洗浄用メガネ：超音波浴を用いてH 2 O（500mL）で、室温で界面活性剤（500 ml）に溶解し、H 2 O（500mL）で（15：F（F、以下、ガラス/のSnO 2を示します ）各分間）。 N 2を吹き付けることによって、それらを乾燥させます。
  2. 洗浄したガラスをロード/ SnO 2を基板ホルダーと預金のZnO中のF基質：ジョージア州（20 nm）の表2に指定された条件での直流（DC）スパッタリングシステムを使用して。
  3. ガラスをロード/のSnO 2：F / ZnOの：プラズマ化学を使用してのH P（10 nm）で、I（500 nm）であり 、n（40 nm）の層：別の基板ホルダーと預金μのc-Si中のGa基板VAPOR蒸着表2に指定された条件で（PECVD）システム。
  4. 転送・印刷工程まで真空またはN 2下で基質H（N - - I H pのガラス/ SnO 2を：F / ZnOの：のGa /μの C-Si）の結果、μCのa-Siに保管してください。

PDMSスタンプの4 Agをコーティング

  1. N 2を吹き付けて EtOHで（ステップ1で調製）、PDMSスタンプ（30ミリリットル）で15分間超音波浴を用いて、乾燥を洗ってください。
  2. 両面接着テープを使用してサンプルホルダーに洗浄PDMSスタンプをロードし、以下の条件の電子ビーム（EB）蒸着システム用いてAg膜（10-80 nm）を堆積させる。堆積速度= 5~10オングストローム/秒、圧力=〜1.5×10 -4 Paで。
  3. EB蒸着システムから銀でコーティングされたスタンプを取り出し、以下の伝達印刷工程ですぐにそれらを使用しています。

シン上のAgナノディスクの5転写印刷フィルムのSi表面

  1. 5000で（ディスポーザブルポリプロピレンチップでデジタルマイクロピペットを用いて、50ミリメートル×50ミリメートルのサンプル0.3 ml）をSiはPS-Bは-P2VP溶液で真空またはN 2とスピンコートの下に格納された基板の薄膜を取り出し40秒間回転数。
  2. EtOHをデジタルマイクロピペット（5ミクロン/セル面積）を使用してPS-Bは-P2VP被覆表面を湿らせ、銀でコーティングされたPDMSは、エタノール、湿潤表面にそっとスタンプも適用されます。スタンプを押さないでください。
  3. 真空チャンバー内でスタンプを持つ薄膜Si基板を配置し、真空（〜133 Paの）を適用します。
  4. 5分後、空気と真空チャンバーを充填し、薄膜Si基板を取り出します。
  5. 銀ナノディスク印刷を転送するために、ピンセットでスタンプの両方の側面を保持することによって、薄膜Si基板からスタンプを削除します。注意：成功した場合、スタンプの跡が緑がかったスポットとして表示されます。
  6. Etの連続的な流れと転写印刷した薄膜Si基板をすすぎますOH 15秒（〜30ミリリットル）およびN 2を吹き付けて乾燥しました。
  7. Arプラズマシステムを使用してPS-B-P2VPコーティングを削除します。
    1. Arプラズマシステムの処理チャンバ内で転写プリント薄膜Si基板を配置します。
    2. 〜5分（圧力〜20 Pa）とするためのプロセスチャンバ内の空気を送り出します。
    3. Arガスラインのバルブを開き、手動で4 SCCMへの流量を調整します。 40 Paまでの圧力を安定させるために〜5分間待ってください。
    4. 108秒間Arプラズマを生成します。
    5. Arガスラインのバルブを閉じ、ポンプ停止、およびSi基板のプラズマ洗浄、転写印刷した薄膜を取り出すプロセスチャンバ内に空気を埋めます。

薄膜シリコン太陽電池製造の6完成

  1. ポリイミドテープを使用して、Arプラズマ処理後に転写印刷した薄膜Si基板にメタルマスクを取り付けます。
  2. マスクされた直流スパッタ装置の基板ホルダで基板とdeposiをロードトンのZnO：Gaの（100 nm）で、銀（250 nm）で、及びZnO：Gaを表2に指定された条件で（40 nm）で順次。
  3. 基板からの金属マスクを外し、マスクされた薄膜Si層を除去する（ すなわち 、面積のZnO：GaとAgが堆積されていなかった）、反応性イオンエッチング（RIE）システムを使用して。
    1. RIEシステムの処理チャンバ内にサンプルを置きます。
    2. 製造者の指示に従って、プロセスチャンバ内の空気を送り出します。
    3. = 20 Paで、電力は100W、時間= 1分20秒100/20 = SF 6 / O 2流量SCCM、圧力：製造者の指示を次のように次のようにプロセス条件を設定します。
    4. 、SF 6とO 2ガスラインを開き、圧力を安定化し、プラズマを発生させます。
    5. SF 6とO 2ガスラインのバルブを閉じて、ポンプを停止し、サンプルを取り出し、プロセスチャンバ内にN 2を埋めます 。
  4. 入れ真空アニールチャンバ内のサンプルとは真空（〜133 Pa）と下175℃まで徐々に加熱開始します。 2時間この温度を維持し、その後室温まで冷却します。室内の空気を記入し、現在のセルを呼び出すことができるサンプルを取り出します。
  5. 前面透明電極のはんだのSn-Zn系合金（ガラス/ SnO 2を：F /あるZnO：Gaを、RIE処理により露出した部分）は、超音波はんだ付け装置を用いました。

外部量子効率の7測定（EQE）

  1. ポリイミドテープを使用して製造セルに遮光マスクを取り付け、電池ホルダーにマスクされたセルを設定します。 （ - ）のGa電極：表裏はんだ付け電極（+）及びAg / ZnOのにプローブを接続します。
  2. それぞれ、300-1,100 nmおよび5nmの波長範囲と、ステップと、製造者の指示に従ってEQE測定システムを使用して、EQEスペクトルを測定します。

太陽光発電電流 - 電圧（JV）文字の8.測定ISTICS

  1. アモルファスSi基準セルを使用するJ-V特性測定システムの光強度を較正します。
    1. JV特性測定システムのセルホルダーにアモルファスSi基準セルを設定し、光を照射します。
    2. JV特性測定システムに搭載したデジタルマルチメーターを使用して光生成電流を読みます。光生成電流が基準セル（8.34ミリアンペア/ cm 2）での正しい値が表示されるまで光強度を調整します。
  2. セルに遮光マスクを取り付け、電池ホルダーにマスクされたセルを設定します。 （ - ）のGa電極：表裏はんだ付け電極（+）及びAg / ZnOのにプローブを接続します。
  3. 細胞に較正された光（100ミリワット/ cm 2で、1日）を照射し、0.02 Vの電圧ステップで、製造業者の指示に従ってJV特性測定システムを使用して、光生成電流を測定

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結果

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H（N層）： 図2は、微結晶シリコンの表面に銀ナノディスクの転写印刷のための一般的なプロセスの概要を説明します。簡単に説明すると、Ag膜（厚さ：10-80 nm）は第1の電子ビーム蒸着によってナノピラーPDMSスタンプの表面上に堆積されます。 H N層：並行して、PS-bは-P2VP溶液を新たに調製した微結晶シリコンの表面にスピンコートです。その後、エタノールの液滴は、PS-bは-P2VPコーティングされた表面上に配置され、及びAg蒸着PDMSスタンプをEtOHウェットPS- Bは-P2VP表面上に配置されます。スタンプと基板との間の密接な接触が自発的にエタノールの蒸発由来表面張力に起因して形成されるため押すいいえ、スタンプする必要がありません。エタノールを（減圧を用いて）離れて蒸発させた後、スタンプは、ナノピラーPDMSスタンプの隆起領域上に堆積されたAgの転送を完了するために、基板から解放されます。最後に、Arプラズマ処理は、PS-bは-P2VPコーティングを除去するために行われます。

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ディスカッション

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この記事では、二層ハード/ソフトPDMS複合体はスタンプ材料として使用した。27この組み合わせは、正確に直径六方最密充填円形ホールアレイた金型内の親ナノ構造を複製することが不可欠であることが判明しました230ナノメートル、500ナノメートルの深さ、及び460nmでの穴中心間距離の。唯一のソフトPDMSを用いた場合、スタンプは常に不十分なナノ構造表面に生じた（反転ピラー構造で例えば、鋭いエッジ）が低いヤング率; 28したがって、銀ナノディスクの転写印刷は達成可能ではなかったです。

結合層としてスピンコートしたブロック共重合体（PS-bは-P2VP）薄膜を使用することは、微結晶シリコンの転送が成功した印刷用の別のキーである：（R rms値 =〜6.6 nm）を滑らかにされていないH面、。金属構造の転写印刷は、もともと小さな有機分子を用いて開発されましたがWHIH面：CHは、我々はSAMの（3-メルカプト）の使用は（わずかに）テクスチャー微結晶シリコンのために動作しないことがわかった29、

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開示事項

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著者らは開示するものは何もない。

謝辞

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著者は、日本の経済産業省傘下の新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の財政的支援に感謝します。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
ナノホールモールドScivaxFLH230/500-120
PTFE容器Eishinn/aカスタムメイド
ハードPDMS材料
ビニルメチルシロキサン-ジメチルシロキサン共重合体GelestVDT-731
 Pt-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体GelestSIP6831.1
メチルヒドロシロキサン-ジメチルシロキサン共重合体GelestHMS-301
2,4,6,8-テトラメチルテトラ-ビニルシクロテトラシロキサンSigma-Aldrich396281硬質PDMS
用添加剤 軟PDMS材料Dow CorningSylgard-184シリコーン前駆体
PS-b-P2VPポリマー SourceP5742-S2VPMn ×103 = 133-b-132
ガラス/SnO2:F 基板旭硝子株式会社Type VU(株)D-process(http://d-process.jp/index.html)による表面を平らにする化学機械研磨
洗剤フルウチ化学工業(株)
http://www.furuchi.co.jp/eng/main.htm		セミコクリーン 56ガラス/SnO/sub><2:F基板
ZnO:GaサッタリングターゲットAGCセラミックス株式会社5.7GZO
Agサッピングターゲット三菱マテリアルズ株式会社4NAg
両面粘着テープ日新EM株式会社732
ポリイミドテープデュポンカプトン 650S#25
Sn-Zn系はんだ(株)黒田テクノセラソルザー AL-200
デジタルマイクロピペットニチリョー00-NPX2-20
00-NPX2-200
00-NPX2-1000
加熱室東京六垣会株式会社VOS-201SD
電子ビーム蒸着器キヤノン-アネルバn/aカスタムメイド
電子ビーム蒸発器Ariosn/aオーダーメイド
スパッタリング装置Ulvac>SBR-2306
PECVD装置島津製作所>SLCM-13
Arプラズマ装置Diner Electric GmbHFemto
RIEシステムSamco Inc.RIE-10NR
超音波はんだ付け装置Colby-Eishin Enterprises, Inc.SUNBONDER
EQE測定システムBunkoukeiki Co. Ltd.CEP-25BXS
J-V特性測定装置文庫計(株)OTENTOSUN-5S-I/V
アモルファスSi基準セル文庫形機(株)WPVS-NPB-S1光量校正用
デジタルマルチメータKeithley Instruments Inc.2400
剤

参考文献

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

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