Abstract:
Интеграция свойств захвата света и использование плазмонных эффектов
металлических наноструктур являются многообещающими подходами для повышения
эффективности преобразования энергии органических солнечных элементов. Влияние этих
подходов на улучшение поглощения света широко изучалось, особенно в неорганических
устройствах. Хотя эту концепцию захвата света можно перенести на органические устройства,
необходимо также учитывать электрические эффекты, вызванные наноструктурой, на
рабочие характеристики устройства из-за принципиального различия свойств органических
полупроводниковых материалов по сравнению с их неорганическими аналогами. В данной
работе мы в качестве примера моделируем электрические свойства органических солнечных
элементов с прямоугольной решетчатой структурой по сравнению с планарными эталонными
устройствами. Основываясь на наших численных результатах, мы демонстрируем, что, помимо
увеличения оптического поглощения, коэффициент заполнения устройства значительно
улучшается за счет внедрения решетчатых структур. Из моделирования мы пришли
к выводу, что повышенная эффективность сбора носителей является основной причиной
увеличения коэффициента заполнения солнечного элемента. Эта работа способствует более
фундаментальному пониманию влияния наноструктурированных электродов на электрические
свойства органических солнечных элементов.
