采用射频磁控溅射法,在不同溅射功率下沉积ZnO∶W薄膜层55 min,然后通入体积分数为5%的氢气,并保持溅射参数不变,表面氢化处理8 min,获得了表面具有绒面结构的ZnO∶W透明导电薄膜。对样品的显微形貌、结构和表面绒度等性能进行了测试与分析,结果表明:在200 W的溅射功率条件下,氢化处理8 min获得的ZnO∶W样品表面绒度达到92.82, 同时具备优异的导电性能(电阻率均值3.93×10 ^-4 Ω·cm)。这种表面绒面结构有望进一步提高ZnO透明导电电极电池的转换效率。

为了提高晶体硅（c-Si）薄膜太阳能电池对光的俘获能力，提出了一种可以显著增强光吸收的电池结构，该结构由减反射层、有源层和背反射镜组成。基于有效折射率调制的基本原则和严格耦合波理论，通过数值计算与仿真讨论了不同结构层的光学特性,计算了减反射层的透射率、背反射镜的反射率和经过优化后的c-Si薄膜太阳能电池的吸收率。在AM1.5G(地表面上接受到的以48°入射的太阳光谱，包含漫反射)照射下，当入射角小于75°,有源层的厚度为20 μm时，太阳能电池在400~850 nm、850~1000 nm、1000~1100 nm波长范围内平均吸收率分别为85.7%、49%、14%，有效弥补了c-Si薄膜太阳能电池近红外波段吸收不足的缺陷。

采用磁控溅射法在Si衬底上制备了SiO2介质膜, 系统地研究了SiO2膜引入对Ag纳米颗粒的表面覆盖率、形貌、形成机理和光学性质的影响.研究发现引入SiO2介质膜后, Ag纳米颗粒的表面覆盖率显著增加, 平均粒径明显降低.基于现有的Ag纳米颗粒形成机理, 提出了粗糙表面Ag膜断裂模型以解释其形貌发生变化的原因.紫外-可见光分光光度计测试表明, 引入SiO2膜并优化其厚度, 可使Ag纳米颗粒的偶极消光峰最大红移86nm, 但消光峰强度明显下降.数值模拟计算表明, 引入SiO2膜的Ag纳米颗粒所能散射的光子数量最小减少2×1018个.因此, 在Si衬底上沉积SiO2膜, 不利于Ag纳米颗粒陷光性能的提高.

陷光是改善太阳电池光吸收进而提高其效率的关键技术之一。利用时域有限差分(FDTD)数值模拟方法，系统地研究了以金属铝光栅、反蛋白石结构三维光子晶体（3D PC）以及光子晶体和金属光栅叠层分别作为硅薄膜太阳电池的背反射结构对电池光吸收的影响。 结果表明，金属光栅背反射主要增强太阳电池对红外波长范围的光吸收。当金属光栅的周期为700 nm、高度为100 nm和占空比为0.7时，太阳电池较金属铝背反射器参考电池对750~1200 nm波段的光平均吸收率增强了45.4%。 用于硅薄膜太阳电池背反射结构的反蛋白石结构3D PC, 其最佳结构参数是空气介质球半径为150 nm和层数为2。 相对金属铝背反射器, 这种3D PC背反射结构, 对硅薄膜太阳电池在750~1200 nm范围的光吸收平均增加了34.8%。叠层背反射结构太阳电池对300~1200 nm全波段具有最优的光吸收增强效果，相对金属铝背反射结构光吸收平均增加了32%，优于单独使用金属光栅或者光子晶体的效果。由于金属光栅和光子晶体良好的反射特性，透射光被反射回太阳电池吸收层进行二次或多次吸收，增强了硅薄膜太阳电池的吸收效率。

仿造蝉翼凸起状结构，建立了硅纳米锥模型，在此基础上研究其减反射及陷光性能与其底部直径、高度的关系，确定直径150 nm、高度500 nm为其最优结构参数，该参数的纳米锥结构在300~1200 nm波段平均反射率为1%。将优化的纳米锥结构与平板结构以及相同参数的纳米柱结构进行了比较，从反射曲线、电场强度分布、能量吸收密度分布、电子生成速度分布多个角度证实了纳米锥结构优异的减反射及陷光性能，为硅基光伏器件减反射陷光微结构设计提供了参考。

综述了近几年来亚波长陷光结构HgCdTe红外探测器研究进展.系统介绍了一种结合有限元方法与时域有限差分方法对红外探测器的“光”“电”特性进行联合模拟和设计方法,以及基于这种新的数值模拟方法对亚波长人工微结构HgCdTe红外探测器的模拟和分析结果.理论分析和实验研制数据均显示这种新型亚波长人工微结构结构具有很好的陷光特性,在提高长波红外探测器性能方面具有潜在应用前景.

在有机太阳能电池(OSC)中，活性层的光学吸收能力和电学传输能力之间存在着严重的不匹配，这是制约OSC效率提升的主要因素之一，而表面等离子体陷光技术是解决该矛盾的一种有效手段。将金属光栅结构植入OSC中作为电极，建立了基于等离子体金属光栅电极的OSC器件模型，采用时域有限差分法分析了光栅电极的等离子体增强效应对器件内部光场的影响。结果表明，金属等离子体光栅电极具有优秀的陷光能力和角度响应特性，对活性层的光吸收具有明显的增强作用。

硅异质结（SHJ）太阳电池作为备受关注的新型高效太阳电池，是在单晶硅表面沉积非晶硅薄膜制备而成的。将绒面结构的单晶硅衬底应用于异质结太阳电池，可以减少光的反射，增强光吸收的效率，从而提高太阳电池短路电流密度。利用湿法化学腐蚀对单晶硅衬底表面进行制绒，通过优化影响绒面形貌的几个关键参数，包括异丙醇浓度、时间、衬底类型和硅酸钠的含量，最终通过在n型单晶硅衬底上制绒，使波长为1011 nm处最低反射率从制绒前的34.7%降低到了9.14%，将制绒衬底应用到异质结太阳电池上，短路电流由32.06 mA/cm-2 提升到36.16 mA/cm-2,有效地改善了SHJ太阳电池的性能。

采用脉冲激光沉积(PLD)方法在湿法腐蚀后的Si(100)衬底上制备了Y2O3∶Bi,Yb减反转光薄膜。所制备的薄膜在300～800 nm波长范围内的平均反射率最低至5.28%, 同时在晶体硅太阳能电池最佳响应范围内的980 nm附近表现出了良好的下转光特性。与非减反下转光薄膜相比较, 具有减反结构的Y2O3∶Bi,Yb下转换薄膜的转光强度有了明显的提升。随着衬底腐蚀时间在一定范围内的延长, Bi3+和Yb3+的发射峰强度线性增大。该减反转光薄膜为太阳能电池效率提高提供了一种简单可行的方法。

针对应用于薄膜太阳能电池的一种混合陷光结构进行了分析研究，该结构由位于电池正面的电介质颗粒和位于电池背面的金属颗粒构成.运用有限时域差分法模拟分析了正面电介质颗粒与背面金属颗粒对光吸收增强的不同作用范围.运用电场图分析了其对光吸收增强的机制，包括两种颗粒的散射作用和金属纳米颗粒的表面等离子体近场增强作用.分别优化了正面电介质颗粒和背面金属颗粒的材料、大小等参量，获得了一种优化后的混合陷光结构.实验表明带有这种混合陷光结构的电池短路电流密度相对于参考电池提高了30.3%，该方法为提高薄膜太阳能电池效率提供了新思路.