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摘要
本文介绍我们利用金属纳米结构表面等离激元提高有机和钙钛矿太阳能电池效率的研究进展。表面等离激元（SPP）的激发取决于纳米结构的材料、尺寸、形状、密度和周围的电介质环境等参数。通过调控这些参数、设计不同结构的等离激元太阳电池,有望有效利用SPP提升太阳能电池的光电性能。我们通过将AgAl纳米颗粒（NP）嵌入至有机太阳电池的空穴层,显著提升了器件的稳定性和光电转换效率[1]。另外,按比率将Au@TiO2 NP嵌入TiO2介孔层、钙钛矿半导体覆盖层或同时掺入TiO2介孔层和钙钛矿覆盖层中以构成不同结构的等离激元结构钙钛矿光伏器件（PSC）[2]。研究结果表明将直径为80nm的Au@TiO2 NPs同时掺入到钙钛矿器件的Ti02介孔层和钙钛矿覆盖层中,提升了PSC光伏器件对紫外光-近红外区域的光谱响应性能,提高了激子产生率和激子分离率,从而提升了短路电流密度和填充因子。器件的光电转换效率从12.59%提高至18.24%,与没有掺入纳米金属颗粒的参照器件相比,光电转换效率增强超过44%。对两种等离激元结构太阳电池的光学和电学增强效应进行了分析与探讨。
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