Broadband Photon Harvesting in Organic Photovoltaic Devices Induced by Large-Area Nanogrooved Templates

材料科学 光电子学 光伏系统 有机太阳能电池 薄膜 吸收(声学) 光伏 蚀刻(微加工) 纳米技术 图层(电子) 聚合物 电气工程 复合材料 工程类
作者
Debasree Chowdhury,Shaimaa A. Mohamed,Giacomo Manzato,B. Siri,Roberto Chittofrati,Maria Caterina Giordano,Mohamed Hussein,Mohamed Farhat O. Hameed,S. S. A. Obayya,Philipp Stadler,Markus C. Scharber,Giuseppe Della Valle,F. Buatier de Mongeot
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (7): 6230-6240 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c00553
摘要

Thin-film organic photovoltaic (OPV) devices represent an attractive alternative to conventional silicon solar cells due to their lightweight, flexibility, and low cost. However, the relatively low optical absorption of the OPV active layers still represents an open issue in view of efficient devices that cannot be addressed by adopting conventional light coupling strategies derived from thick PV absorbers. The light coupling to thin-film solar cells can be boosted by nanostructuring the device interfaces at the subwavelength scale. Here, we demonstrate broadband and omnidirectional photon harvesting in thin-film OPV devices enabled by highly ordered one-dimensional (1D) arrays of nanogrooves. Laser interference lithography, in combination with reactive ion etching (RIE), provides the controlled tailoring of the height and periodicity of the silica grooves, enabling effective tuning of the anti-reflection properties in the active organic layer (PTB7:PCBM). With this strategy, we demonstrate a strong enhancement of the optical absorption, as high as 19% with respect to a flat device, over a broadband visible and near-infrared spectrum. The OPV device supported on these optimized nanogrooved substrates yields a 14% increase in short-circuit current over the corresponding flat device, highlighting the potential of this large-scale light-harvesting strategy in the broader context of thin-film technologies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Royal发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4的应助被djbj2022采纳,获得10
3秒前
3秒前
AllWeKnow完成签到,获得积分10
4秒前
紫罗风韵完成签到,获得积分10
5秒前
Na完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI6.4的应助被大眼猫采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4的应助被大眼猫采纳,获得10
6秒前
Ava的应助被大眼猫采纳,获得20
6秒前
科研通AI6.2的应助被大眼猫采纳,获得10
6秒前
田様的应助被大眼猫采纳,获得10
6秒前
v0id的应助被酷酷的听兰采纳,获得10
7秒前
情怀的应助被大眼猫采纳,获得10
7秒前
贾汝浩完成签到,获得积分10
7秒前
orixero的应助被大眼猫采纳,获得10
7秒前
超级发箍发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2的应助被大眼猫采纳,获得10
7秒前
源宥冰发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2的应助被大眼猫采纳,获得10
7秒前
科研不掉头发完成签到,获得积分10
7秒前
江山发布了新的文献求助10
8秒前
烟花的应助被Firework采纳,获得10
8秒前
jianghaihs完成签到,获得积分10
8秒前
遍地捡糖不要钱完成签到,获得积分10
8秒前
隐形曼青的应助被111采纳,获得10
8秒前
sxq完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2的应助被xuyun采纳,获得30
9秒前
KTLJ完成签到,获得积分10
9秒前
河西完成签到,获得积分10
10秒前
龙抬头发布了新的文献求助10
10秒前
FashionBoy的应助被QA采纳,获得10
10秒前
Akim的应助被一一采纳,获得10
11秒前
11秒前
云之羽发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
聪明的鞅完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
优秀笑寒完成签到,获得积分10
12秒前
Lucas的应助被sophia采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Narrative Disclosure and Earnings Performance: Evidence from R&D Disclosures 1050
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8005786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9456749
关于积分的说明 21162994
捐赠科研通 7578441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3382130
关于科研通互助平台的介绍 2514931
邀请新用户注册赠送积分活动 2417098