Plasmonic Electrically Functionalized TiO2 for High‐Performance Organic Solar Cells

材料科学 等离子体子 光电子学 载流子 有机太阳能电池 活动层 纳米材料 纳米颗粒 等离子太阳电池 纳米技术 电子 图层(电子) 能量转换效率 聚合物太阳能电池 聚合物 复合材料 薄膜晶体管 物理 量子力学
作者
Di Zhang,Wallace C. H. Choy,Fengxian Xie,Wei E. I. Sha,Xinchen Li,Baofu Ding,Kai Zhang,Fei Huang,Yong Cao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:23 (34): 4255-4261 被引量:138
标识
DOI:10.1002/adfm.201203776
摘要

Abstract Optical effects of the plasmonic structures and the materials effects of the metal nanomaterials have recently been individually studied for enhancing performance of organic solar cells (OSCs). Here, the effects of plasmonically induced carrier generation and enhanced carrier extraction of the carrier transport layer (i.e., plasmonic‐electrical effects) in OSCs are investigated. Enhanced charge extraction in TiO 2 as a highly efficient electron transport layer by the incorporation of metal nanoparticles (NPs) is proposed and demonstrated. Efficient device performance is demonstrated by using Au NPs incorporated TiO 2 at a plasmonic wavelength (560–600 nm), which is far longer than the originally necessary UV light. By optimizing the concentration ratio of the Au NPs in the NP‐TiO 2 composite, the performances of OSCs with various polymer active layers are enhanced and efficiency of 8.74% is reached. An integrated optical and electrical model, which takes into account plasmonic‐induced hot carrier tunneling probability and extraction barrier between TiO 2 and the active layer, is introduced. The enhanced charge extraction under plasmonic illumination is attributed to the strong charge injection of plasmonically excited electrons from NPs into TiO 2 . The mechanism favors trap filling in TiO 2 , which can lower the effective energy barrier and facilitate carrier transport in OSCs.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Ice关闭了Ice文献求助
刚刚
思源应助向日葵采纳,获得10
2秒前
慕容思卉完成签到,获得积分10
3秒前
neilphilosci完成签到 ,获得积分10
6秒前
cctv18给方方的求助进行了留言
9秒前
11秒前
15秒前
15秒前
16秒前
菠菜发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
Ying发布了新的文献求助30
25秒前
yjj完成签到 ,获得积分10
29秒前
Felicity发布了新的文献求助10
31秒前
35秒前
36秒前
36秒前
38秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
41秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
41秒前
49秒前
Orange应助学医的小陈采纳,获得10
51秒前
51秒前
kkm完成签到 ,获得积分10
54秒前
小马宝莉发布了新的文献求助10
55秒前
56秒前
短短长又长完成签到 ,获得积分20
56秒前
58秒前
沉静盼易发布了新的文献求助10
58秒前
yar完成签到,获得积分0
58秒前
泡面完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王月发布了新的文献求助10
1分钟前
yml发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
fu19921016完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xkyasc完成签到,获得积分10
1分钟前
YD完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2389737
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2095752
关于积分的说明 5278773
捐赠科研通 1822898
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909318
版权声明 559593
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 485920