金纳米四面体增强有机太阳电池光吸收及光伏性能研究

• 作者: 李雪 熊建桥 王亮 蒋荣 邵秋萍 陈淑芬
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 有机太阳能电池 表面等离激元 金四面体
• 年，卷（期）: 2018,（24）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 198-205
• 页数: 8页
• 字数: 4393字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20181502

摘要

为增强有机太阳能电池的光利用率,提高能量转换效率,本文合成了金四面体形状的纳米粒子,并用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)包裹形成了核壳结构的金纳米四面体(Au@PSS tetrahedra NPs).将其掺杂到有机太阳能电池空穴提取层与活性层的界面处,利用表面等离子体共振效应来增强活性层对光的吸收,从而提高有机太阳能电池的能量转换效率.研究了掺杂浓度和PSS包裹厚度对电池性能的影响.结果表明:掺杂浓度为6％时,器件性能最佳,能量转换效率达到3.08％;PSS壳层厚度优化为2.5 nm时,转换效率达到3.65％,较标准电池提升了22.9％.电池性能的改善主要源于金四面体纳米粒子的共振吸收峰位于给体材料吸收谱范围内,纳米粒子的共振促进了给体的吸收,同时PSS壳层的引入促进了激子的解离和电荷的转移,上述因素的改善提升了电池的短路电流、填充因子和转换效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李雪	南京工程学院机械工程学院	26	81	6.0	6.0
2	陈淑芬	南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院	13	22	3.0	4.0
3	蒋荣	南京工程学院机械工程学院	6	84	3.0	6.0
4	熊建桥	南京工程学院机械工程学院	28	89	5.0	7.0
5	邵秋萍	南京工程学院机械工程学院	21	53	5.0	5.0
6	王亮	南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院	4	4	2.0	2.0