银纳米片等离子体效应增强有机太阳能电池及其性能优化研究

【摘要】：将银纳米片引入有机太阳能电池,增强了器件的光吸收及光电转换效率。制备得到了具有不同等离子共振吸收特性的银纳米片。当银纳米片的等离子共振吸收与活性层的吸收相匹配时,器件的光电流显著增强。通过改变银纳米片与活性层之间的距离,研究了等离子体共振增强电磁场的传递特性。两者的距离越近则耦合入活性层的电磁场越强,器件的光电流越高。经优化后,以P3HT∶PCBM为活性层的有机太阳能电池的光电转换效率由3.04%增长到3.82%,提高了26%。 【作者单位】： 天津理工大学材料物理所;天津理工大学天津光电显示材料与器件重点实验室;
【关键词】： 表面等离子体效应 银纳米片 能量转换效率 有机太阳能电池
【基金】：国家自然科学基金(51402214) 天津自然科学基金(14JCTJC00565,13JCYBJC18900,10ZCKFGX01900,10SYSYJC28100) 863国家高技术研究发展计划(2013AA014201)资助项目
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言有机太阳能电池[1-6]由于化学结构可控、成本低、制备工艺简单、柔软可折叠等优点而具有光明的应用前景。然而,有机材料的光吸收系数较低,激子扩散能力较弱,造成了有机太阳能电池器件的最佳吸收厚度(大于100 nm,“光厚”)与激子扩散长度(10 nm左右,“电薄”)的不协调[7],

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