نانوذرات پلاسمونیکی پربازده برای بهبود عملکرد سلول های خورشیدی پلیمری: مطالعه الکترو-اپتیکی

در این کار، عملکرد سلول های خورشیدی پلیمری ptb7:pcbm در حضور نانوذرات پلاسمونیکی ag ، ag@sio2 و sio2@ag@sio2 با استفاده از شبیه سازی جفت شده اپتیکی-الکتریکی بررسی شده  است. نانوساختار هسته-پوسته سه گانه sio2@ag@sio2 بعنوان یک نانوذره پلاسمونیکی پربازده برای بهبود عملکرد سلول های خورشیدی پلیمری ارائه شده است. نانوساختار ارائه شده با بهره مندی از هیبریداسیون پلاسمونی خواص پلاسمونیکی بهتری را نسبت به همتایان توپر خود ارائه می کند. با افزودن آرایه مربعی از این نانوذرات در حالت بهینه، به لطف افزایش به دام اندازی نور و جذب اپتیکی، بازدهی سلول از 67/5% به 23/9% افزایش یافته است.

High Efficiency Plasmonic Nanoparticles for Improving Polymer Solar Cells Performance: an Electro-Optical Study

In this work, the performance of PTB7: PCBM polymer solar cells in the presence of Ag, Ag@SiO2 and SiO2@Ag@SiO2 plasmonic nanoparticles were investigated using coupled optical-electrical simulations. The triple core-shell nanostructure of SiO2@Ag@SiO2 has been proposed as a high-efficiency plasmonic nanoparticle to improve the performance of polymer solar cells. The proposed nanostructure with the benefit of plasmonic hybridization offers better plasmonic properties than its solid counterparts. By adding a square array of these nanoparticles in the optimal case, thanks to the increase in light trapping and optical absorption, the cell efficiency has increased from 5.67% to 9.23%.