纳米球和核壳纳米球对有机太阳能电池光吸收增强效果的研究
本文选题:有机太阳能电池 + 光吸收增强 ; 参考:《人工晶体学报》2017年03期
【摘要】:研究了SiO_2纳米球、Ag纳米球、SiO_2@Ag核壳纳米球、Ag@SiO_2核壳纳米球结构分别掺杂到有机太阳能电池的活性层中对器件活性层的光捕获能力增强作用。结果显示:相较于等效的平板结构,掺杂SiO_2介质球使活性层光吸收提高了9.95%;Ag金属球则带来11.0%光吸收增强。表明在有机太阳能电池中的活性层中掺杂参数优化的金属球和介质球都能够带来活性层光吸收增强。另外,对活性层中掺杂核壳纳米球结构的研究表明:掺杂SiO_2@Ag核壳纳米球的活性层光吸收随着包覆层厚度的增加而增加,当Ag壳厚度为16 nm时,增强效果与掺杂最优的介质球的效果接近,而且两者增强谱也基本相同;掺杂Ag@SiO_2核壳纳米球结构中活性层光吸收随着介质包覆层厚度增加而减弱,当包覆层厚度为1 nm时,吸收效果与金属球相当,且吸收谱也是基本相同。通过在有机太阳能电池活性层中掺杂介质球、金属球以及核壳纳米球所带来的活性层光吸收增强效果的研究,为选择掺杂纳米球和核/壳纳米球来提高光捕获能力提供了指导。
[Abstract]:The phototrapping ability of SiO_2 nanospheres, Ag nanospheres, SiO2SONs, core-shell nanospheres, Ag@ SiOs2 core-shell nanospheres doped into the active layers of organic solar cells, was studied, respectively, for the enhancement of the photocapture ability of the active layers of the devices. The results show that the photoabsorption of the active layer increases by 9.95% compared with the equivalent plate structure by doping the SiO_2 dielectric sphere, and 11.0% of the light absorption is enhanced by the Ag metal ball. It is shown that both the metal sphere and the dielectric sphere with optimized doping parameters in the active layer of the organic solar cell can enhance the light absorption of the active layer. In addition, the study on the structure of doped core-shell nanospheres in the active layer shows that the light absorption of the doped SiO_2@Ag core-shell nanospheres increases with the increase of the coating thickness, when the Ag shell thickness is 16 nm, The enhancement effect is close to that of the best doped dielectric sphere, and the enhancement spectra of both are basically the same. The light absorption of the active layer in the doped Ag@SiO_2 core-shell nanospheres decreases with the increase of the thickness of the dielectric coating layer, when the thickness of the coating layer is 1 nm, The absorption effect is similar to that of the metallic sphere, and the absorption spectrum is basically the same. Through the study of the enhancement effect of the active layer light absorption caused by the doping of dielectric sphere, metal ball and core-shell nanospheres in the active layer of organic solar cell, the guidance is provided for the selection of doped nanospheres and core-shell nanospheres to improve the optical capture ability.
【作者单位】: 太原理工大学物理与光电工程学院;
【基金】:太原理工大学校青年基金(2014TD059)
【分类号】:TB383.1;TM914.4
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本文编号:1820273
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