一种新的基于频域有限差分方法的小周期有机太阳能电池的光电特性

• 作 者: 孙龙 任昊 冯大政 王石语 邢孟道
• 机 构: 西安电子科技大学、雷达信号处理国家重点实验室,西安电子科技大学、信息感知技术协同创新中心,中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽大学、信号与信息处理教育部重点实验室,西安电子科技大学、技术物理学院
• 出 处: 物理学报
• 发表日期: 2018年17期
• 关键词: 有机太阳能电池 表面等离子共振 短节距金属光栅 organic solar cells plasmonic short-pitch metallic grati
• 基金项目: 国家自然科学基金（批准号：61701001,61601166,61701003）,国家自然科学基金优秀青年基金（批准号：61722101）资助的课题, 安徽省高等学校自然科学研究项目（批准号：KJ2017ZD02,KJ2017ZD51）

由MoO3/Ag/MoO3（MAM）组成的多层膜结构非常有希望替代ITO作为有机太阳能电池中的透明阳极.然而,基于MAM结构的有机太阳能电池光吸收能力较弱.为此,引入了一种小周期短节距金属光栅,利用表面等离子激元增强活性层的光吸收.借助于频域有限差分方法求解麦克斯韦方程和半导体方程,探讨了有机太阳能电池结构的光学和电学性质.分析结果表明：与平面结构相比,活性层中的光吸收大大提高;同时,当凹槽宽度为4 nm,能量转换效率提高了49%.相关结果有助于更好地开发和利用无ITO层的有机太阳能电池.