Cu-Au核壳纳米颗粒的宽LSPR效应
2016-08-26 17:38作者:DY Zhou

   我组合成了具有核壳的结构的Cu-Au的纳米颗粒,通过在Cu纳米颗粒表面包覆一层Au,使其不易被氧化而更加稳定,同时在更宽的可见光波长范围内实现LSPR效应,可有效增强有机太阳能电池的光吸收和器件效率。该工作是由硕士生汤铭留等人完成,发表在Organic Electronics杂志上。

  金纳米颗粒在较宽的可见光波长范围具有更好的稳定性和更广泛的局域表面等离子激元共振(LSPR)特性。铜纳米晶具有良好的导电性能,在可见光范围内的局域型表面等离子共振吸收较宽,在光学上具有较大的应用潜能,同时其价格相对于金银来说更便宜。但是铜纳米颗粒容易被氧化,于是我们尝试在铜颗粒表面还原出金壳层,从而获得更宽的吸收范围、更稳定、价格更低的纳米核壳结构。器件在掺杂0.88 wt%铜-金纳米颗粒最优条件下的效率提升了13.4%(P3HT:PC61BM器件,从3.20%提升到3.63%),Jsc提升了32%(从8.24 mA cm-2提升到10.91 mA cm-2)。同时将最优条件应用到PTB7-Th体系,得到了同样的提升效果。PTB7-Th:PC61BM器件平均PCE从6.51%提高到7.13%,提高了9.5%,Jsc提升了18%(从13.13 mA cm-2提升到15.50 mA cm-2)。PTB7-Th:PC71BM器件从7.53%提高到8.48%,提高了12.6%,Jsc提升了22%(从14.55 mA cm-2增加到17.78 mA cm-2)。



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