Využití plazmoniky v organické fotovoltaice
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá studiem plasmonicky navýšené absorpce vedoucí ke zlepšení účinnosti organických solárních článků. K navýšení absorpce světla ve fotoaktivní vrstvě jsou použity koloidní nanočástice stříbra. Rozptyl světla z nanočástic střibra do fotoaktivní vrstvy představuje jedno z možných řešení, jak navýšit celkovou účinnost fotovoltaických zařízení. Simulace elektromagnetických jevů jsou pro statické podmínky prováděny v softwaru Lumerical (Lumerical Solutions, Inc.). Je zkoumána absorpce ve fotoaktivní vrstvě v závislosti na konfiguraci stříbrných nanočástic. Simulace potvrzují, že ve fotoaktivní vrstvě, která je modifikovaná nanočásticemi stříbra, dochází k navýšení absorpce. Abychom potvrdili výsledky simulací, bylo vyrobeno několik stříbrem modifikovaných vzorků. Vzorky byly pro tento druh experimentu připravené z poly(3-hexyltiofenu):[6,6]-fenyl-C61-butyric-acid-metyl esteru. U některých, nanočásticemi stříbra modifikovaných, vzorků dochází k navýšení tvorby excitonů, v důsledku čehož je pozorován nárůst fotoproudu. V této práci je zahrnut teoretický i experimentální přístup k dané problematice.
The diploma thesis deals with the study of the plasmon-enhanced absorption leading to an improvement of the power conversion efficiency in organic solar cells. To increase the light absorption in the photoactive layer, colloidal silver nanoparticles are used. The scattering of the light from silver nanoparticles into the photoactive layer represents one of possible solutions how to increase the power conversion efficiency of photovoltaic devices. To perform electromagnetic simulations in the steady-state regime, the software Lumerical (Lumerical Solutions, Inc.), is used. For different geometrical arrangements of silver nanoparticles, the absorption in photoactive layer is observed. Simulations prove the enhancement of the absorption in the photoactive layer while incorporating silver nanoparticles. To confirm results from simulations, a couple of samples modified with silver nanoparticles, is produced. Samples produced for this kind of experiments are based on Poly(3-hexylthiophene):[6,6]-Phenyl-C61-butyric-acid-methyl ester. For some samples modified with silver nanoparticles, an exciton creation is improved. As the result, the enhancement in the short-circuit current is observable. Here, the theoretical and experimental approach to this topic is reviewed.
The diploma thesis deals with the study of the plasmon-enhanced absorption leading to an improvement of the power conversion efficiency in organic solar cells. To increase the light absorption in the photoactive layer, colloidal silver nanoparticles are used. The scattering of the light from silver nanoparticles into the photoactive layer represents one of possible solutions how to increase the power conversion efficiency of photovoltaic devices. To perform electromagnetic simulations in the steady-state regime, the software Lumerical (Lumerical Solutions, Inc.), is used. For different geometrical arrangements of silver nanoparticles, the absorption in photoactive layer is observed. Simulations prove the enhancement of the absorption in the photoactive layer while incorporating silver nanoparticles. To confirm results from simulations, a couple of samples modified with silver nanoparticles, is produced. Samples produced for this kind of experiments are based on Poly(3-hexylthiophene):[6,6]-Phenyl-C61-butyric-acid-methyl ester. For some samples modified with silver nanoparticles, an exciton creation is improved. As the result, the enhancement in the short-circuit current is observable. Here, the theoretical and experimental approach to this topic is reviewed.
Description
Citation
LÁSKA, M. Využití plazmoniky v organické fotovoltaice [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Fyzikální inženýrství a nanotechnologie
Comittee
prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
doc. RNDr. Josef Kuběna, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)
Date of acceptance
2011-06-20
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení