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

با استفاده از روش تفاضلات متناهی در حوزه زمان ، تاثیر حضور نانومیله های متشکل از آلومینیوم و طلا بر روی کمیت 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 مرز با ZnO ، واقع شده اند. در طی شبیه سازی از الگوی طیفی استاندارد خورشیدAM۱.۵ در محدوده طیفی nm۱۲۰۰-۳۰۰ استفاده شده است. محاسبات نشان داده است که حضور نانومیله ها باعث بهبود قابل ملاحظه ای در مقادیر کمیت های فوق الذکر می شود. این افزایش به ویژه در محدوده طول موج های بالا چشم گیرتر است. مطابق با نتایج وقتی که ارتفاع نانوذرات تغییر می کند، ضخامت بهینه 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، ۱۰۰ و nm۱۵۰ برای نانومیله ها، لایه فعال P۳HT:PCBM ، در ضخامت های nm۱۵۰، ۲۰۰ و ۲۵۰ بهینه وضعیت را دارد. مقایسه نتایج محاسبات در شرایط مختلف نشان می دهد که چگالی جریان اتصال کوتاه و جذب که تحت ضخامت بهینه لایه فعال nm ۱۵۰ ، ارتفاع استوانه nm۵۰ ، شعاع بدنه nm ۲۰ و شعاع انحنای دو سر nm ۴ ، بهترین وضعیت را دارند.

Keywords:

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