مطالعه عددی اثر ضخامت لایه فعال در حضور نانوذرات استوانه ای بر روی چگالی جریان اتصال کوتاه و جذب سلول های خورشیدی آلی

با استفاده از روش تفاضلات متناهی در حوزه زمان، تاثیر حضور نانوذرات استوانه ای آلومینیومی بر روی پارامترهایچگالی جریان کوتاه و جذب در سلول خورشیدی ارگانیک Al/ZnO/P۳HT:PCBM/PEDOT:PSS/ITO موردبررسی قرار گرفته است. نانوذرات در الگویی هگزاگونالی شکل در داخل لایه P۳HT:PCBM و در مرز آن با ZnO واقعشده اند. در طی شبیه سازی از الگوی طیفی استاندارد خورشید AM۱.۵ در محدوده طیفی ۱۲۰۰nm ۳۰۰ استفاده شدهاست. محاسبات نشان داده است که حضور نانوذرات باعث بهبود قابل ملاحظه ای در مقادیر پارامترهای فوق الذکر میشود. اینافزایش به ویژه در محدوده طول موجهای بالا چشمگیرتر است. مطابق با نتایج، وقتی که ارتفاع نانوذرات تغییر می کند، ضخامتبهینه ای که در آن چگالی جریان اتصال-کوتاه و جذب بیشترین مقادیر را دارند نیز تغییر می کند به طوری که در ارتفاع های ۵۰، ۱۰۰nm و ۱۵۰ برای نانوذرات، لایه P۳HT:PCBM در ضخامت های ۱۵۰nm؛ ۲۰۰ و ۲۵۰ بهینه وضعیت را دارد کهاین نتایج مستقل از شعاع نانوذرات است.

Keywords:

تفاضلات متناهی در حوزه زمان , پلاسمونیک , جذب , چگالی جریان اتصال-کوتاه , سلول خورشیدی آلی