基于FDFD方法的有機太陽能電池光電特性研究.pdf

1、有機太陽能電池具有重量輕、成本低、耗能低、易于制造、延展性好、易于與其他設(shè)備兼容等優(yōu)點，已成為新型能源領(lǐng)域的研究熱點。然而，有機太陽能電池低的光電轉(zhuǎn)化效率一直是有機太陽能電池研究的瓶頸，因此，提高有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率仍是當今研究的熱點。本論文就是在有機太陽能電池中加入金屬納米結(jié)構(gòu)，利用表面等離子體共振效應(yīng)提高光吸收，從而提高光電轉(zhuǎn)化效率。同時，本論文還研究了斜入射條件下，有機太陽能電池的光電特性。之后，在此基礎(chǔ)上研究了小周期有機

2、太陽能電池的光電特性。本文主要運用頻域有限差分法(FDFD)對太陽能電池中的方程進行求解，從而對其光電特性進行研究和分析。
　　本文的主要研究工作如下:
　　1.簡要闡述有機太陽能電池的基本理論，包括有機太陽能電池的發(fā)展歷程、基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及衡量工作性能的特性參數(shù)。在傳統(tǒng)有機太陽能電池的基礎(chǔ)上，引入了表面等離子體納米結(jié)構(gòu)，介紹了表面等離子體共振效應(yīng)對提高有機太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率的原理。
　　2.介紹了頻域有限差

3、分方法的基本原理，并與其他算法進行對比。在處理頻域問題、斜入射問題以及周期結(jié)構(gòu)上，頻域有限差分方法存在著較大的優(yōu)勢。將FDFD方法引入有機太陽能電池的研究中，用FDFD方法對有機太陽能電池中的麥克斯韋方程組、泊松方程、漂移-擴散方程進行處理。
　　3.在傳統(tǒng)有機太陽能電池的基礎(chǔ)上，引入了Ag納米光柵結(jié)構(gòu)，利用表面等離子體效應(yīng)來增強有機太陽能電池的光吸收，從而提高光電轉(zhuǎn)化效率。同時，還研究了在斜入射狀況下，有機太陽能電池的光電特性。