基于一维光子晶体和表面等离子体的高效率聚合物级联太阳能电池的研究

项目名称： 基于一维光子晶体和表面等离子体的高效率聚合物级联太阳能电池的研究

项目编号： No.61370046

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 沈亮

作者单位： 吉林大学

项目金额： 84万元

中文摘要： 青年基金的前期研究证实了级联结构可以有效提高聚合物太阳能电池的性能，能量转化效率强烈依赖于器件的光利用率。因此，本项目利用一维光子晶体和表面等离子体调控级联电池内部的光场分布，提高两种有源层的光吸收。根据分布式布拉格反射镜设计一维光子晶体作为中间过渡层，同时实现对底电池吸收范围内光的高反射和对顶电池吸收范围内光的高透射，提高底顶电池光利用率，解决级联电池中间过渡层存在的光透过率和有源层吸收率之间的矛盾；通过调整光子晶体周期数匹配电流提高电池性能。同时，在顶电池的空穴传输层内引入金属纳米颗粒，调整粒子的形状和粒径，使其共振波长与有源层吸收一致，利用表面等离子体增强作用提高光吸收，解决顶电池由于前级多层薄膜反射导致的入射光场较弱的难题。将真空蒸镀和脉冲激光沉积技术应用于器件制作工艺中，在结构设计、性能优化和理论模拟等方面开展研究工作，形成一套完整的理论方法和技术手段并制作出效率大于9%的器件。

中文关键词： 光子晶体；表面等离子体；半透明聚合物太阳电池；聚合物太阳电池；级联结构

英文摘要： Results from the precious project have demonstrated that tandem structure can improve the performance of polymer solar cells effectively, and the power conversion efficiency is strongly dependent on light utilization of active layer. Therefore, the follow

英文关键词： photonic crystal；surface plasmon resonance；transparent polymer solar cells；polymer solar cells；tandem structure