光捕获

Abstract(#br)Several developing solar cell technologies—including perovskite cells, thin-film cells, epitaxially grown cells, and many tandem cells on silicon—have fabrication constraints that require a planar front surface. However, flat front surfaces result in large reflection losses and poor light trapping within the cell. We investigate scattering layers made from polydimethylsiloxane (PDMS) polymer carrying a random-pyramid texture to reduce such losses.

由于有机太阳能电池( OSCs )的光捕获受限于有机材料的载流子迁移率较低，因此采用超薄活性层薄膜。本研究为提高OSCs的光捕获提供了一种可行且经济有效的方法。将金字塔状微米结构的聚二甲基硅氧烷( MST- PDMS )增透膜粘贴在OSCs的背表面。MST- PDMS薄膜可以降低入射光的反射率，增强光捕获能力。与普通氧化铟锡( ITO )玻璃基底的器件相比，采用MST- PDMS的器件性能有了显著提高。金字塔的尺寸是影响器件性能的重要因素。当金字塔宽度为9   µ m时，在不牺牲开路电压和填充因子的情况下，短路电流密度大多可以增加，PTB7 - Th：PC 71 BM基OSCs的最大功率转换效率( PCE )达到10.18 %。与未加减反膜的器件相比，PCE提高了17.96 %。此外，具有金字塔形MST- PDMS的OSCs表现出相对较高的疏水性能，从而使器件在周围环境中具有更好的稳定性。