Abstrato

Estudo plasmônico de nanopartículas em células fotovoltaicas orgânicas: uma revisão - Sakshum Khanna

 Saksum Khanna (em árabe: الحريد ...  

 O consumo global de energia tem aumentado a cada ano em vários por cento. Hoje, uma grande quantidade de energia é produzida por combustíveis fósseis e, até certo ponto, pela energia nuclear. No entanto, esses recursos são limitados e seu uso tem um sério impacto ambiental. A luz solar é a fonte mais importante de energia regenerativa e uma fonte inesgotável de energia. Como resultado, a atenção tem sido atraída nos últimos anos para as células solares. Além disso, superando obstáculos como lucratividade eficiente e viabilidade comercial, os métodos de geração de energia se voltaram para dispositivos fotovoltaicos orgânicos. As vantagens de ser: a geração de dispositivos econômicos, o uso de fontes de energia renováveis ??e fácil flexibilidade. Nos últimos anos, o design levou a um aumento de 3% a quase 9-10% na quantidade de PCE de uma célula solar orgânica. Para melhorar a eficiência das células solares orgânicas, é importante determinar os limites de eficiência e eficiência da célula. A difusão de nanopartículas metálicas é um meio de aumentar a absorção de luz e a eficiência das células solares orgânicas. Esta revisão discute alguns dos desenvolvimentos tecnológicos mais significativos que foram apresentados na literatura sobre mecanismos básicos em ação. Nos últimos anos, a demanda por recursos de energia limpa aumentou, resultando em rápido crescimento no campo de pesquisa e desenvolvimento de energia solar. As células solares são os dispositivos que convertem luz em energia elétrica. As células solares podem ser feitas de materiais orgânicos, inorgânicos ou híbridos e são divididas em três gerações diferentes. A primeira geração de wafers semicondutores cristalinos, com espessura de 200-300 μm, ocupando ambientes com 90% do mercado de células solares. As células solares de segunda geração são baseadas na tecnologia de filme fino com espessura, principalmente entre 1 e 2 μm. As células solares de terceira geração são as células solares de segunda geração. A frequência desejada na luz da captura é aumentada pela absorção e eficiência. Um novo método foi desenvolvido nos últimos tempos para aumentar a absorção de luz, o que significa que o uso de nanopartículas se difunde quando são excitadas em sua ressonância de plasma. Prata e ouro são alguns dos materiais plasmônicos mais comumente usados, e eles também foram combinados com núcleos ou cascas de óxido. A frequência desejada na luz de aumentar a captura pela eficiência. Um novo método foi desenvolvido recentemente para aumentar a absorção de luz, ou seja, o uso de nanopartículas difunde quando elas são excitadas em sua ressonância de plasma. Prata e ouro são alguns dos materiais plasmônicos mais comumente usados, e eles também foram combinados com núcleos ou cascas de óxido. A frequência desejada na luz de aumentar a captura pela eficiência. Um novo método foi desenvolvido recentemente para aumentar a absorção de luz, ou seja, o uso de nanopartículas difunde a luz quando elas são excitadas em sua ressonância de plasma.Prata e ouro são alguns dos materiais plasmônicos mais comumente usados, e eles também foram combinados com núcleos ou cascas de óxido. A célula solar é um dispositivo que converte diretamente a energia luminosa em eletricidade através do efeito fotovoltaico. As células solares são feitas de materiais semicondutores que têm certas propriedades para absorver a luz solar, e suas propriedades elétricas variam com a exposição à luz. Elas podem ser feitas de uma única camada de material absorvente de luz ou múltiplas junções para obter mais absorção. As propriedades básicas de uma célula fotovoltaica (PV) requerem tais como: absorção de luz, geração de pares elétron-buraco ou exciton, extração separada de portadores, etc. Um dispositivo solar orgânico inclui quatro camadas em um substrato transparente que pode ser vidro, poliéster, plástico ou muitos outros materiais transparentes. Ele é coberto com vários óxidos condutores transparentes, como óxido de índio e estanho e outros materiais. A camada transparente é usada como: a camada de janela transparente e o coletor para os buracos fotogerados (ânodo). Recentemente, nanotubos de estrutura de carbono (CNTs) têm sido usados ??como uma camada condutora transparente. A estrutura eletrônica das células solares orgânicas é baseada em n elétrons e uma alteração entre ligações CC simples e duplas. A lacuna de banda desses materiais varia de 1 a 4 eV. Os elétrons π têm muito mais mobilidade do que os elétrons σ. Devido à sobreposição entre os átomos de carbono, os elétrons π podem saltar de uma banda para outra. As bandas π vazias são a órbita molecular desocupada mais baixa LUMO e quando preenchidas com elétrons são a órbita molecular ocupada mais alta HOMO. O princípio operacional das células solares plasmônicas inclui: a difusão e absorção de luz para a deposição de nanopartículas metálicas. Uma fina folha de silício não absorve luz, devido ao aumento na absorção de uma fina folha de silício, mais luz deve ser colocada na superfície para convertê-la em energia elétrica útil. Descobriu-se que as nanopartículas metálicas ajudam a difundir a luz incidente em comprimentos de onda ressonantes através do substrato de Si. As células solares de película fina têm três maneiras de aumentar a absorção de luz: a) integrando nanopartículas na superfície das células solares, b) colocando nanopartículas dentro da camada ativa; e c) a camada ativa na parte de trás da grade. Esses plasmons criam um forte campo elétrico ao redor da nanopartícula e melhoram a absorção na região adjacente a ela. Essa técnica é muito útil para OPV porque na OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. absorção na região adjacente a ela.Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. absorção na região adjacente a ela. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância de superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades de elétrons da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância de superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Analistas dizem que o mercado global de células solares orgânicas tem um patrimônio líquido estimado de 25,518 milhões de dólares americanos em 2013, estimado em 97,412 milhões de dólares americanos até 2020. mercado de células solares orgânicas. O mercado norte-americano fica em segundo lugar, representando aproximadamente 28% do mercado global. A demanda por células solares orgânicas é atualmente a mais alta na seção fotovoltaica integrada do edifício (BIPV). Este segmento de mercado também deve prosperar em um bom ritmo nos próximos anos entre 2014 e 2020. O progresso recente mostrou que para células de silício convencionais em comparação com células solares plasmônicas. MFFs em Pesquisa é uma exploração das vantagens da célula solar plasmônica. As vantagens das partículas plasmônicas são usá-las em qualquer filme SC fino (silício ou orgânico). O espectro eletromagnético de uma ampla gama de células solares sobre a eficiência de diferentes tamanhos, formas e meios de revestimento de nanopartículas metálicas. Sua adaptabilidade em métodos de produção, propriedades e aplicações também é muito promissora para o futuro da energia solar. Portanto, as PSCs prometem alta eficiência ao produzir energia solar.Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. absorção na região adjacente a ela. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas do posicionamento são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Analistas dizem que o mercado global de células solares orgânicas tem um patrimônio líquido estimado de 25,518 milhões de dólares americanos em 2013, estimado em 97,412 milhões de dólares americanos até 2020. mercado de células solares orgânicas. O mercado norte-americano fica em segundo lugar, representando aproximadamente 28% do mercado global. A demanda por células solares orgânicas é atualmente a mais alta na seção fotovoltaica integrada do edifício (BIPV). Este segmento de mercado também deve prosperar em um bom ritmo nos próximos anos entre 2014 e 2020. O progresso recente mostrou que para células de silício convencionais em comparação com células solares plasmônicas. MFFs em Pesquisa é uma exploração das vantagens da célula solar plasmônica. As vantagens das partículas plasmônicas são usá-las em qualquer filme fino de SC (silício ou orgânico). O espectro eletromagnético de uma ampla gama de células solares sobre a eficiência de diferentes tamanhos, formas e meios de revestimento de nanopartículas metálicas. Sua adaptabilidade em métodos de produção, propriedades e aplicações também é muito promissora para o futuro da energia solar. Portanto, as PSCs prometem alta eficiência ao produzir energia solar.Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. absorção na região adjacente a ela. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas do posicionamento são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância da superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Analistas dizem que o mercado global de células solares orgânicas tem um patrimônio líquido estimado de 25,518 milhões de dólares americanos em 2013, estimado em 97,412 milhões de dólares americanos até 2020. mercado de células solares orgânicas. O mercado norte-americano fica em segundo lugar, representando aproximadamente 28% do mercado global. A demanda por células solares orgânicas é atualmente a mais alta na seção fotovoltaica integrada do edifício (BIPV). Este segmento de mercado também deve prosperar em um bom ritmo nos próximos anos entre 2014 e 2020. O progresso recente mostrou que para células de silício convencionais em comparação com células solares plasmônicas. MFFs em Pesquisa é uma exploração das vantagens da célula solar plasmônica. As vantagens das partículas plasmônicas são usá-las em qualquer filme fino de SC (silício ou orgânico). O espectro eletromagnético de uma ampla gama de células solares sobre a eficiência de diferentes tamanhos, formas e meios de revestimento de nanopartículas metálicas. Sua adaptabilidade em métodos de produção, propriedades e aplicações também é muito promissora para o futuro da energia solar. Portanto, as PSCs prometem alta eficiência ao produzir energia solar.Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. 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O mercado norte-americano fica em segundo lugar, representando aproximadamente 28% do mercado global. A demanda por células solares orgânicas é atualmente a mais alta na seção fotovoltaica integrada do edifício (BIPV). Este segmento de mercado também deve prosperar em um bom ritmo nos próximos anos entre 2014 e 2020. O progresso recente mostrou que para células de silício convencionais em comparação com células solares plasmônicas. MFFs em Pesquisa é uma exploração das vantagens da célula solar plasmônica. As vantagens das partículas plasmônicas são usá-las em qualquer filme SC fino (silício ou orgânico). O espectro eletromagnético de uma ampla gama de células solares sobre a eficiência de diferentes tamanhos, formas e meios de revestimento de nanopartículas metálicas. Sua adaptabilidade em métodos de produção, propriedades e aplicações também é muito promissora para o futuro da energia solar. Portanto, os PSCs prometem alta eficiência ao produzir energia solar.Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância de superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Esta técnica é muito útil para OPV porque em OPV o comprimento de difusão é curto. Assim, as nanopartículas da colocação são mais vantajosas quando colocadas perto da junção. Os diferentes metais mostram a ordem das densidades eletrônicas da luz, que corresponde à ressonância. A frequência de ressonância de superfície para partículas esféricas depende principalmente da densidade de elétrons livres na partícula. Analistas dizem que o mercado global de células solares orgânicas tem um patrimônio líquido estimado de 25,518 milhões de dólares americanos em 2013, estimado em 97,412 milhões de dólares americanos até 2020. mercado de células solares orgânicas. O mercado norte-americano fica em segundo lugar, representando aproximadamente 28% do mercado global. A demanda por células solares orgânicas é atualmente a mais alta na seção fotovoltaica integrada do edifício (BIPV). Este segmento de mercado também deve prosperar em um bom ritmo nos próximos anos entre 2014 e 2020. O progresso recente mostrou que para células de silício convencionais em comparação com células solares plasmônicas. MFFs em Pesquisa é uma exploração das vantagens da célula solar plasmônica. As vantagens das partículas plasmônicas são usá-las em qualquer filme SC fino (silício ou orgânico). O espectro eletromagnético de uma ampla gama de células solares sobre a eficiência de diferentes tamanhos, formas e meios de revestimento de nanopartículas metálicas. Sua adaptabilidade em métodos de produção, propriedades e aplicações também é muito promissora para o futuro da energia solar. 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O mercado norte-americano fica em segundo lugar, representando aproximadamente 28% do mercado global. A demanda por células solares orgânicas é atualmente a mais alta na seção fotovoltaica integrada do edifício (BIPV). Este segmento de mercado também deve prosperar em um bom ritmo nos próximos anos entre 2014 e 2020. O progresso recente mostrou que para células de silício convencionais em comparação com células solares plasmônicas. MFFs em Pesquisa é uma exploração das vantagens da célula solar plasmônica. As vantagens das partículas plasmônicas são usá-las em qualquer filme SC fino (silício ou orgânico). O espectro eletromagnético de uma ampla gama de células solares sobre a eficiência de diferentes tamanhos, formas e meios de revestimento de nanopartículas metálicas. Sua adaptabilidade em métodos de produção, propriedades e aplicações também é muito promissora para o futuro da energia solar. Portanto, as PSCs prometem alta eficiência ao produzir energia solar.Progressos recentes mostraram que para células de silício convencionais comparadas a células solares plasmônicas. MFFs em Pesquisa é uma exploração das vantagens da célula solar plasmônica. As vantagens das partículas plasmônicas são usá-las em qualquer filme SC fino (silício ou orgânico). O espectro eletromagnético de uma ampla gama de células solares sobre a eficiência de diferentes tamanhos, formas e meios de revestimento de nanopartículas metálicas. Sua adaptabilidade em métodos de produção, propriedades e aplicações também é muito promissora para o futuro da energia solar. Portanto, as PSCs prometem alta eficiência ao produzir energia solar.Progressos recentes mostraram que para células de silício convencionais comparadas a células solares plasmônicas. MFFs em Pesquisa é uma exploração das vantagens da célula solar plasmônica. As vantagens das partículas plasmônicas são usá-las em qualquer filme SC fino (silício ou orgânico). O espectro eletromagnético de uma ampla gama de células solares sobre a eficiência de diferentes tamanhos, formas e meios de revestimento de nanopartículas metálicas. Sua adaptabilidade em métodos de produção, propriedades e aplicações também é muito promissora para o futuro da energia solar. Portanto, as PSCs prometem alta eficiência ao produzir energia solar.