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用于提升染料敏化太阳能电池性能的Au@Ag@Ag2S异质等离激元纳米棒

DOI：10.1016/j.solener.2019.04.079 期刊：Solar Energy 出版年份：2019 更新时间：2025-11-14 15:27:09
摘要： 开发了具有两个强等离子体吸收带的Au@Ag@Ag2S异质纳米棒(NRs)以提升染料敏化太阳能电池性能，并实现了显著增强的等离子体器件。通过在TiO2光阳极层中掺杂不同浓度的Au@Ag@Ag2S NRs，获得了多种等离子体器件的增强效果。当将典型长径比2.7的Au@Ag@Ag2S NRs掺入TiO2光阳极时，在2.31%掺杂浓度下制备的等离子体光伏器件实现了6.51%的最高效率，较传统染料敏化太阳能电池(裸器件4.65%)展现出40%的显著提升。得益于Au@Ag@Ag2S NRs的有效表面等离子体效应，器件中光阳极和染料的光捕获能力大幅增强，从而显著提升了光伏器件的整体性能。
作者： Qisheng Liu，Muhammad Bilal Hussain，Kejian Jiang，Cuncheng Li，Yiqiang Sun，Mingming Yao，Bo Xu，Guangning Liu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究通过使用Au@Ag@Ag2S异质等离子体纳米棒提升染料敏化太阳能电池性能。

研究成果

将金@银@硫化银异质等离子体纳米棒掺入二氧化钛光阳极中，可显著提升染料敏化太阳能电池的性能，在最佳掺杂浓度2.31%时实现了6.51%的最高效率。这种增强效应归因于纳米棒的强表面等离子体效应，其改善了光捕获能力和电荷分离效果。

研究不足

研究指出，过度掺入Au@Ag@Ag2S纳米棒会因二氧化钛薄膜中的缺陷和团聚导致复合增加，从而降低染料敏化太阳能电池性能。最佳掺杂浓度确定为2.31 wt%。

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