太阳能电池光陷结构设计是太阳能电池研究的重要组成部分,其中金属等离子光陷结构更是提升太阳电池吸收率的重要手段。本研究基于金属表面等离子体,结合其他光陷结构,采用有限元分析法,为α-Si太阳能电池提出设计了4种光陷结构,并对这些结构进行了优化分析,进行的主要工作包括：首先,结合金属反射器与圆屋顶型减反射层,设计了nano-dome1型太阳能电池结构。研究过程对屋顶结构的宽度和高度进行了优化分析,并仔细探讨了该结构的光吸收增强机制,获得的最优结构短路电流为21.9016mA/cm2。其次,结合金属光栅与圆屋顶型减反射层,设计了nano-dome2型太阳能电池结构。研究过程主要对金属光栅的宽度、高度、周期等进行了优化分析,发现最优结构的有源层有效厚度仅为26nm,而平均有源层吸收率则达到了71.3%。同时,我们还研究了非对称性和入射光角度对于nano-dome2型结构吸收率的影响。第三,.在纳米线阵列型太阳能电池中嵌入了金属内部电极结构,并对其从材料、形状以及尺寸上进行了优化分析,发现银质三角形金属内部电极性能最好,当其半高和半宽均为70nm时,纳米线太阳能电池的短路电流最大为26.2833mA/cm2。第四,设计了一种由叶片和金属芯组成的风轮型太阳能电池结构。我们首先对7根等腰三角形纳米线叶片的底角进行了优化,发现当底角为29°时,电池平均吸收率最大,为89.12%,并基于此优化了圆柱形金属电极,发现当半径为20nm时,电池吸收率最强。