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卡拉马诺·卢·梅梅特比大学:金纳米粒子掺杂氧化锌缓冲层对有机太阳能电池效率的影响

论论资讯 | 2023-05-01 3热度

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Effect of Au nanoparticle doped ZnO buffer layer on efficiency in organic solar cells

Yurtdaş S.; Karaman M.; Tozlu C.

Published:2023-05-01
DOI:10.1016/j.optmat.2023.113742

研究背景

随着社会的发展,人们越来越关注环境保护和可持续发展,因此寻找新型的绿色能源已成为研究的热点。有机太阳能电池因其具有成本低、制备工艺简单等优点,备受关注。然而,目前有机太阳能电池的效率仍然较低,需要进一步提高。因此,如何提高有机太阳能电池的效率是当前研究领域存在的问题。

研究内容

在这项研究中,研究人员采用ITO/ZnO/P3HT:PCBM/MoO<sub>3</sub>/Ag结构,并通过在ZnO电子传输层中添加不同百分比的Au纳米颗粒来提高电池的效率。研究结果表明,当在ZnO中添加10%(V/V)的Au时,太阳能电池的转换效率从2.94%提高到3.48%,实现了近20%的效率提升。提高效率的主要原因是利用了Au纳米颗粒的等离子体效应,从而增加了电流密度。在没有Au纳米颗粒的器件中,电流密度为8.14 mA/cm<sup>2</sup>,而在添加10%的Au后,电流密度增加到8.58 mA/cm<sup>2</sup>。

研究意义

本研究通过在有机太阳能电池中添加Au纳米颗粒,成功提高了电池的效率。这一研究成果具有重要的意义,不仅为有机太阳能电池的研究提供了新思路,同时也为开发更高效的太阳能电池提供了参考。此外,本研究还为纳米材料在光电领域的应用提供了新的思路。

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