论文摘要
为拓宽活性材料对太阳光谱的吸收范围,实现器件的宽谱吸收增强,本文提出一种基于光栅结构的新型有机太阳能电池器件,该器件在一个周期内引入不同占空比的光栅来构成级联光栅。本文采用时域有限差分法从理论上研究了级联光栅结构对器件吸收性能的影响,结果表明该结构可激发多个表面等离激元谐振,这些不同波长下的谐振模式可以在吸收光谱中同时存在,从而实现宽谱吸收增强。考虑太阳光谱的影响,在TM和TM/TE混合偏振模式下,活性材料的整体吸收效率从等效平板结构的23.9%分别提高到54.2%和36.4%,分别增强126.8%和52.3%,且基于该级联光栅结构的太阳能电池器件可实现在0到65度入射角范围内的广角吸收。此外,在TM偏振模式下,该器件的吸收性能对光栅参数微小误差变化的敏感性较低,适用于实际纳米器件的制备。这项工作的理论结果有助于纳米金属光栅在有机太阳能电池中的应用提供新的理论指导。
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 王丹,刘欣,杨毅彪,陈智辉,费宏明,张明达,曹斌照
关键词: 有机太阳能电池,表面等离子体,光栅,吸收效率
来源: 光电子·激光 2019年06期
年度: 2019
分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑
专业: 电力工业
单位: 太原理工大学物理与光电工程学院
基金: 国家自然科学基金(61274056,61505135,11704275,11674239,61575138),山西省自然科学基金(2015021013,2016011048),太原理工大学引进人才项目(tyut-rc201246a)资助项目
分类号: TM914.4
DOI: 10.16136/j.joel.2019.06.0377
页码: 580-587
总页数: 8
文件大小: 1868K
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