Organische zonnecellen hebben een sterk potentieel in vergelijking met anorganische zonnecellen, omdat ze de mogelijkheid bieden tot een goedkope fabricatie op grote oppervlakken. Men moet echter nog de efficiëntie en stabiliteit verbeteren. De relatief kleine efficiëntie is een gevolg van de korte exciton diffusie-lengte (orde 10nm), in vergelijking met de typische absorptie-lengte van het licht (orde 100nm). Dit leidt tot een afweging tussen elektronische en optische eigenschappen, die minder strak zou zijn indien het licht beter opgesloten wordt in de structuur.
Dit werk behandelt dergelijke opsluitingstechnieken voor het licht in organische zonnecellen, die gebruik maken van metallische nanostructuren. Via dergelijke elementen exciteert men plasmonische resonanties, die een sterke en compacte toename van de absorptie kunnen realiseren. Met numerieke simulaties bestuderen we zowel deeltjes- als roostercomponenten die een gevoelige toename van de absorptie voor het breedbandige zonlicht teweegbrengen. Het specifieke gedrag in functie van de invalshoek werd grondig geoptimaliseerd, daar de koppeling met optische modes sterk afhangt van symmetrieën in het systeem. Als alternatieve aanpak behandelen we tevens een niet-resonante elektrode-structuur, zodat de transmissie sterk groter wordt.
| |