金纳米粒子的空间分布调控对聚合物太阳能电池性能的优化研究

项目名称： 金纳米粒子的空间分布调控对聚合物太阳能电池性能的优化研究

项目编号： No.51503136

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 梁志强

作者单位： 苏州大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 聚合物太阳能电池具有柔性、质轻、成本低以及易于大规模制备等诸多优点，应用前景广泛。最近几年，基于金属纳米粒子的表面等离子体共振效应的陷光技术在解决聚合物太阳能电池光吸收能力不足的问题上显示出了独特优势，成为进一步提升电池性能的重要途径之一。但迄今为止，在如何高效地利用金属纳米粒子的表面等离子体共振效应优化聚合物太阳能电池性能方面的研究仍存在不足之处，限制了金属纳米粒子对电池性能的优化效果。本项目拟通过调控金纳米粒子在聚合物太阳能电池活性层中的空间分布，研究金纳米粒子的空间分布状态对电池的光吸收和光电转换效率的影响，探索更高效地利用金纳米粒子的表面等离子体共振效应优化电池性能的方法，进一步提高电池的光电转换效率。此外，研究金纳米粒子对聚合物太阳能电池的电学性能的影响规律和作用机理，为更好地利用金属纳米粒子优化聚合物太阳能电池的性能提供理论和实验依据。

中文关键词： 聚合物太阳能电池；金纳米粒子；空间分布；表面等离子体共振；性能优化

英文摘要： Polymer solar cells (PSCs) have showed an attractive application prospect because of their advantages of being flexibility, light, low-cost, and ease of large-area processing. Recently years, it has been found that the surface plasmon resonance (SPR) effects of metal nanoparticles (NPs) can work as an effective way to trapping incident light in the active layer of polymer solar cells, and thus has been identified as a breakthrough route to enhancing power conversion efficiency of polymer solar cells. However, how to enhance the performance of polymer solar cells more efficiently by using of the SPR effects of metal nanoparticles is still demanded to be further study. In this proposal, the space distribution of gold NPs in the active layer of PSCs will be tailored, so that to enhance the light absorption of active layer more efficiently by using of the effects of surface plasmon resonance of gold NPs. Furthermore, the effects of gold NPs on the electrical properties of polymer solar cells also will be systematically investigated so that to provide the theoretical and experimental basis for enhancing the performance of polymer solar cells by using of the metal NPs.

英文关键词： Polymer solar cells;Gold nanoparticles;Space distribution ;Surface plasmon resonance;Enhanced performance