مطالعه عددی تاثیر نانومیله های آلومینیوم-طلا بر روی چگالی جریان کوتاه و جذب در سلول های خورشیدی آلی

استفاده از روش تفاضلات متناهی در حوزه زمان، تاثیر حضور نانومیله های متشکل از آلومینیوم و طلا بر رویکمیت های چگالی جریان اتصال کوتاه و جذب در سلول خورشیدی آلی P۳HT:PCBM/PEDOT:PSS/ITO/Al/ZnO مورد بررسی قرار گرفته است. نانوذرات در الگویی هگزاگونالی شکل در داخل لایه P۳HT:PCBM و در مرزبا ZnO ، واقع شده اند. در طی شبیه سازی از الگوی طیفی استاندارد خورشید AM۱.۵ در محدوده طیفی ۳۰۰nm ۱۲۰۰استفاده شده است. محاسبات نشان داده است که حضور نانومیله ها باعث بهبود قابل ملاحظه ای در مقادیر کمیت های فوقالذکر می شود. این افزایش به ویژه در محدوده طول موج های بالا چشمگیرتر است. مطابق با نتایج وقتی که ارتفاع نانوذراتتغییر می کند، ضخامت بهینه ای که در آن چگالی جریان اتصال کوتاه و جذب بیشترین مقادیر را دارند نیز تغییر می کند، به طوریکه در ارتفاع های ۵۰ ، ۱۰۰ و ۱۵۰nm برای نانومیله ها، لایه فعال P۳HT:PCBM ، در ضخامت های ۱۵۰nm؛ ۲۰۰ و۲۵۰ بهینه وضعیت را دارد. مقایسه نتایج محاسبات در شرایط مختلف نشان میدهد که چگالی جریان اتصال کوتاه و جذب کهتحت ضخامت بهینه لایه فعال ۱۵۰nm، ارتفاع استوانه ۵۰nm، شعاع بدنه ۲۰nm و شعاع انحنای دو سر ۴nm، بهترینوضعیت را دارند.

Keywords:

پلاسمونیک , تفاضلات متناهی در حوزه زمان , سلول خورشیدی آلی , نانومیله