通过纳米银集成,提高基于聚合物的广泛带隙有机太阳能电池的性能

科学领域:

• 塑制剂的使用方法
• 有机光伏是有机的光伏.
• 纳米材料是一种纳米材料.

背景情况:

• 金属纳米粒子可以增强有机太阳能电池 (OSC) 中的光吸收.
• 研究人员正在探索等离子体和有机光伏,以改善阳光吸收和光子电子相互作用.
• 优化光捕捉对于提高OSC设备性能至关重要.

研究的目的:

• 研究银纳米棒 (Ag-NRs) 对有机太阳能电池 (OSCs) 性能的影响.
• 分析Ag-NRs如何影响OSC中的光吸收,刺激子生成和电荷解离.
• 为了确定Ag-NRs的最佳度,以提高设备的效率.

主要方法:

• 使用 indacenodithieno[3,2-b]thiophene-alt-2,2'-bithiazole (PIDTT-BTz) 作为供体和PC71BM作为接受体制造一个反转的OSC.
• 银纳米棒 (Ag-NRs) 通过沉和在不同重量%的活性层中融入的合成.
• 使用形态学,电学和光学方法进行表征,以分析Ag-NRs的作用.

主要成果:

• 在模拟太阳光照明下,观察到功率转换效率 (PCE) 提高了26%,其中1 wt %的Ag-NRs.
• 在Ag-NR中局部表面等离子体共振 (LSPR) 增强了光捕获和激子生成.
• 优化的Ag-NR整合使短路电流密度 (JSC) 从11.92增加到14.25mA/cm2,PCE从3.94%增加到4.93%.

结论:

• 银纳米棒通过LSPR有效地增强OSC中的光捕获和激子生成.
• 通过纵向和横向LSPR模式,Ag-NRs在刺激子光生成和解离中起着有利的作用.
• 该研究表明,使用等离子纳米粒子提高OSC性能的可行策略.