納米銀增強聚合物太陽能電池光吸收的研究

編號：NMJS03917

篇名：納米銀增強聚合物太陽能電池光吸收的研究

作者：李國龍； 何力軍； 李進； 李學(xué)生； 梁森； 高忙忙； 袁海雯

關(guān)鍵詞：納米銀； 表面等離子體共振； 時域有限差分； 聚合物太陽能電池

機構(gòu)： 寧夏大學(xué)寧夏光伏材料重點實驗室； 北方民族大學(xué)

摘要： 基于共軛聚合物給體材料P3HT和富勒烯衍生物受體材料PCBM共混的體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的聚合物太陽能電池因其空穴載流子遷移率低而限制了P3HT:PCBM功能層厚度,從而影響了器件對入射光的吸收.在聚合物功能層內(nèi)引入金屬納米顆�？梢岳�用金屬表面等離子體效應(yīng)增強器件內(nèi)電場并改善器件的光吸收.本文基于時域有限差分法(finite difference time domain,FDTD)方法模擬得到了聚合物功能層內(nèi)包含了直徑為50nm納米銀球并且球間距為50nm的聚合物太陽能電池器件在波長分別為400nm和500nm照射時的二維光電場分布以及入射角分別為15,45,60時包覆納米銀聚合物功能層橫截面內(nèi)的光電場強度分布;計算得到了銀納米顆粒尺寸分別為10nm,20nm和50nm時以及分布在空穴傳輸層PEDOT:PSS的納米銀器件的光吸收;并計算了斜入射時包覆納米銀的聚合物功能層光吸收.理論分析表明:聚合物功能層加入納米銀球后,因為納米銀球的表面等離子體效應(yīng)使入射光在功能層內(nèi)散射增強而使器件內(nèi)的光電場重新分布;直徑較大的納米銀顆粒能產(chǎn)生大角度的光散射,更有利于聚合物功能層對光的吸收.這里,基于有機銀鹽還原...