در این پایان نامه با بهره گیری از پدیده های اپتیکی شامل پدیده فابری-پرو، پلاسمون سطحی، پلاسمون سطحی جایگزیده، پراکندگی، پراش و مدهای موجبری، ساختارهای گوناگون نانوپلاسمونیکی را به منظور افزایش بهره ی سلول های خورشیدی طراحی و مورد مطالعه قرار می دهیم. بدین منظور، ابتدا آرایه ای متناوب از نانومیله های پلاسمونیکی را بر روی سطح سلول قرار داده و نشان می دهیم که با انتخاب مناسب پارامترهای تاثیرگذار از جمله ضخامت، ارتفاع، دوره تناوب و هندسه ی نانومیله ها، جذب نور توسط سلول در حدود 60 درصد افزایش می یابد. سپس، به منظور تنظیم بسامد تشدید پلاسمون سطحی نانومیله های پلاسمونیکی در محدوده ی دلخواه، آرایه ای متناوب از نانومیله های جفت شده را بر روی سطح سلول قرار می دهیم و تاثیر ساختار ارائه شده بر افزایش بهره ی سلول را مورد بررسی قرار می دهیم. در گام بعد، آرایه ای متناوب از نانومیله های دی الکتریک را بر روی سطح قرار می دهیم. نانومیله های دی الکتریک با هدایت بخش عمده ای از نور فرودی به سمت سلول، جذب درون سلول را در حدود 90 درصد افزایش می دهند. به منظور استفاده بهینه از خاصیت پلاسمون سطحی و پلاسمون سطحی جایگزیده نانومیله های پلاسمونیکی، آن ها را در انتهای سلول قرار می دهیم. در این حالت جذب درون سلول در حدود 80 درصد افزایش می یابد. در نهایت به منظور بهره گیری از تمام پدیده های اپتیکی بررسی شده، ساختاری را مورد مطالعه قرار می دهیم که شامل آرایه ای از نانومیله های دی الکتریک از جنس سیلیکون بر روی سطح و آرایه ای از نانومیله های پلاسمونیک از جنس نقره در انتهای سلول می باشد. تاثیر نظم و بی نظمی نانومیله ها را بر افزایش جذب درون سلول مورد بررسی قرار می دهیم. بررسی تاثیر پارامترهای تاثیرگذار و مطالعه برهم کنش نور با چنین ساختارهایی به طور تحلیلی امکان پذیر نمی باشد و باید از تکنیک های محاسباتی استفاده شود. برای این منظور، از روش تفاضل-متناهی دامنه-زمان fdtd به دلیل توانایی حل معادلات ماکسول در دامنه ی زمان برای ساختارهای پیچیده با ابعاد و شکل دلخواه استفاده می کنیم.