مطالعه عددي اثر ضخامت لايه فعال در حضور نانوذرات استوانه‌اي بر روي چگالي جريان اتصال كوتاه و جذب سلول‌هاي خورشيدي آلي

Numerical study of the effect of active layer thickness in the presence of cylindrical nanoparticles on the short circuit current density and absorption of organic solar cells

با استفاده از روش تفاضلات متناهي در حوزه زمان‌، تأثير حضور نانوذرات استوانه اي آلومينيومي بر روي پارامترهاي چگالي جريان كوتاه و جذب در سلول خورشيدي ارگانيك P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/ITO Al/ZnO/ مورد بررسي قرار گرفته است. نانوذرات در الگويي هگزاگونالي شكل در داخل لايه P3HT:PCBM و در مرز آن با ZnO واقع شده‌اند. در طي شبيه‌سازي از الگوي طيفي استاندارد خورشيدAM1.5 در محدوده طيفي nm1200 -300 استفاده شده است. محاسبات نشان داده است كه حضور نانوذرات باعث بهبود قابل ملاحظه‌اي در مقادير پارامترهاي فوق الذكر مي‌شود. اين افزايش به ويژه در محدوده طول موج‌هاي بالا چشم‌گيرتر است. مطابق با نتايج، وقتي كه ارتفاع نانوذرات تغيير مي‌كند، ضخامت بهينه‌اي كه در آن چگالي جريان اتصال-كوتاه و جذب بيشترين مقادير را دارند نيز تغيير مي‌كند به‌طوري كه در ارتفاع‌هايnm 50، 100 و 150 براي نانوذرات، لايه P3HT:PCBM در ضخامت‌هاي nm150، 200 و 250 بهينه وضعيت را دارد كه اين نتايج مستقل از شعاع نانوذرات است.