مطالعه عددی تاثیر نانومیله‌های آلومینیوم-طلا بر روی چگالی جریان کوتاه و جذب در سلول‌های خورشیدی آلی

با استفاده از روش تفاضلات متناهی در حوزه زمان‌، تاثیر حضور نانومیله‌های متشکل از آلومینیوم و طلا بر روی کمیت‌های چگالی جریان اتصال کوتاه و جذب در سلول خورشیدی آلی p3ht:pcbm/pedot:pss/ito al/zno/ مورد بررسی قرار گرفته است. نانوذرات در الگویی هگزاگونالی شکل در داخل لایه p3ht:pcbm و در مرز با zno‌، واقع شده‌اند. در طی شبیه‌سازی از الگوی طیفی استاندارد خورشیدam1.5 در محدوده طیفی nm1200-300 استفاده شده است. محاسبات نشان داده است که حضور نانومیله‌ها باعث بهبود قابل ملاحظه‌ای در مقادیر کمیت‌های فوق الذکر می‌شود. این افزایش به ویژه در محدوده طول موج‌های بالا چشم‌گیرتر است. مطابق با نتایج وقتی که ارتفاع نانوذرات تغییر می‌کند، ضخامت بهینه‌ای که در آن چگالی جریان اتصال کوتاه و جذب بیشترین مقادیر را دارند نیز تغییر می‌کند، به‌طوری که در ارتفاع‌های 50، 100 و nm150 برای نانومیله‌ها، لایه فعال p3ht:pcbm‌، در ضخامت‌های nm150، 200 و 250 بهینه وضعیت را دارد. مقایسه نتایج محاسبات در شرایط مختلف نشان می‌دهد که چگالی جریان اتصال کوتاه و جذب که تحت ضخامت بهینه لایه فعال nm‌150‌، ارتفاع استوانه nm50‌، شعاع بدنه ‌nm 20 و شعاع انحنای دو سر nm 4‌، بهترین وضعیت را دارند.