بررسی اثر نانوهرم‌های پلاسمونیکی نقره بر جذب نوری سلول‌های فوتوولتائیک آلی پلاسمونیکی

Abstract

در این کار ارتقاء جذب نوری سلول‌های خورشیدی آلی P3HT:PCBM با حضور نانوهرم‌های نقره به روش تفاضل محدود در حوزه زمان(FDTD) مورد بررسی قرار گرفته است. طول قاعدۀ نانوهرم‌ها از 40 تا 160 نانومتر تغییر داده شد. نتایج نشان می‌دهد که نانوهرم‌هایی با طول ضلع قائدۀ 100 نانومتر، مودهای پلاسمون پلاریتون سطحی و پراکندگی به طورموثری پراکنده می‌شوند و می‌توانند به طور قابل توجهی در ارتقاء خواص نوری والکتریکی سلول خورشیدی شرکت داشته باشند. میدان در لایۀ جاذب را افزایش می‌دهند و به طور موثری منجر به افزایش جذب در سلول خورشیدی ارگانیک می‌شوند. به دلیل متمرکز بهتر نور در لایۀ جاذب توسط نانوهرم های مدفون زیر لایۀ ITO، این طراحی تاثیر بهتری در خواص نوری و الکتریکی سلول دارد. نتایج نشان می دهند که با افزایش طول قاعدۀ نانوهرم‌ها تا 100 نانومتر، بزرگترین جریان اتصال کوتاه به-وجود می‌آید.

Keywords

• سلول فوتوولتائیک ارگانیک
• نانو ذرات نقره هرمی
• ‏تفاضل محدود در حوزة زمان
• پلاسمونیک