通过引入Au@Ag@SiO?核壳纳米立方体实现高效染料敏化太阳能电池的宽带等离子体增强效应

摘要： 引入等离子体添加剂是提高染料敏化太阳能电池（DSSC）效率的有效途径，因其可增强电池的光捕获能力。本文设计出具有宽带强等离子体吸收特性的金@银@二氧化硅纳米立方体（GSS NCs）作为纳米光子嵌入物，以实现等离子体增强的DSSC。通过改变GSS NCs的结构可轻松调控其多重共振吸收效应，使其与染料吸收光谱（尤其在弱吸收区域）形成互补匹配。通过精细调节光阳极中纳米光子嵌入物的位置，不仅能充分发挥等离子体近场增强效应，还可实现远场光散射的充分利用，从而提升光捕获效率及DSSC整体性能。所制备的太阳能电池平均效率达10.34%，最优效率为10.58%。电磁模拟结果与实验观测高度吻合，进一步证实了这些DSSC中等离子体效应的协同增强作用。