表面等离子激元与F-P共振耦合平衡钙钛矿太阳能电池有源层内载流子产生速率

• 作者: 刘璟 相春平 袁占生 金玉
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 钙钛矿太阳能电池 表面等离子激元 正弦型光栅 共振耦合
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 器件制备及器件物理
• 页码范围: 1749-1756
• 页数: 8页
• 分类号: O436.2|O473
• 字数: 2627字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20183912.1749

摘要

为提高有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)光吸收效率、平衡有源层中载流子产生速率,将周期性纳米光栅结构引入到PSCs器件结构中.分析了光栅周期、光栅高度和有源层厚度对表面等离子激元(SPPs)与法布里-珀罗(F-P)共振耦合模式的影响.通过改变光栅周期,实现了SPPs与F-P共振耦合波长范围与钙钛矿材料的弱吸收光谱区域相重合,同时光栅高度的增加可以增大耦合模式的光谱宽度.SPPs与F-P共振耦合模式实现了金属电极与电子传输层(ETL)界面处的局域电场增强.结果表明:场增强效应扩展到有源区,有效提高了PSCs有源层远入射光侧在570～800 nm波长范围内的光吸收,进而提高了有源层远入射光区域的载流子产生速率.当光栅周期为250 nm、光栅高度为50 nm、源层厚度为300 nm时,PSCs在太阳光弱吸收光谱区域内的本征吸收提高了～12％,有源层远入射光侧载流子产生速率提高了～41％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	袁占生	集美大学信息工程学院	15	29	3.0	4.0
2	刘璟	集美大学信息工程学院	5	4	1.0	2.0
3	金玉	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	9	16	3.0	3.0
4	相春平	集美大学信息工程学院	2	4	1.0	2.0