表面等离子体-微腔激元对顶入射有机薄膜太阳能电池光吸收效率的增强

发布时间：2018-01-10 22:28

  本文关键词：表面等离子体-微腔激元对顶入射有机薄膜太阳能电池光吸收效率的增强　出处：《发光学报》2017年11期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：为了提高顶入射有机薄膜太阳能电池(TOSCs)的光吸收效率,我们将周期性矩形光栅结构引入到TOSCs中,分析了具有光栅结构的空气/Ag_1/有源层/Ag_2/空气(IMIMI)结构理想模型中复合表面等离子激元(SPPs)与微腔模式的耦合机制。通过调节光栅周期和有源层厚度,实现了复合SPPs、微腔模式以及有机材料本征吸收3个区域的重合。由于复合SPPs与微腔模式的反交叉耦合作用形成了表面等离子体-微腔激元,其局域场增强作用有效地提高了有源层的光吸收效率,提高了近19%。
[Abstract]:In order to improve the optical absorption efficiency of top-incident organic thin film solar cells, we introduce the periodic rectangular grating structure into TOSCs. In this paper, the composite surface plasma exciters SPPsin the ideal model of air / Ag-1 / active layer / Ag-SZ / IMIMIM) structure with grating structure are analyzed. By adjusting the grating period and the thickness of the active layer. The superposition of SPPs, microcavity mode and intrinsic absorption of organic materials was realized. The surface plasma-microcavity excitators were formed by the anti-cross-coupling of the composite SPPs and the microcavity mode. The local field enhancement can effectively improve the optical absorption efficiency of the active layer and improve the optical absorption efficiency of the active layer.
【作者单位】： 华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室;集美大学信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61404053,61404054) 华侨大学研究项目(13BS419)资助~~
【分类号】：TM914.42
【正文快照】： 1 引言 有机薄膜太阳能电池(OSCs)具有成本低、可大尺寸制作、柔性和环境友好等优点,近年来受到人们的广泛关注[1-3]。目前基于有机小分子和聚合物的OSCs的光电转换效率(PCE)都已经超过了10%[4]。尽管如此,由于有机分子的载流子迁移率较低,且载流子扩散长度通常在10~50 nm之

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本文编号：1407081