翻译 effects of film thickness on

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1、薄膜厚度对含银纳米颗粒聚噻吩–富勒烯薄膜光电流产生的影响我们研究了入射光子-电流转换效率（IPCE）的薄膜的聚（3-己基噻吩）（P3HT）和[6,6]-苯基C61丁酸甲酯（PCBM）作为薄膜厚度的函数，在存在或不存在的银纳米粒子（AGPS）薄膜的铟锡氧化物和–（ITO）电极之间。该膜的厚度通过原子力显微镜评价。测量研究的P3HT厚度的影响，薄膜的光电流作用光谱的吸收：PCBM薄膜。结果表明，在较薄的薄膜光电转换效率急剧增加的厚度的最佳范围：PCBMP3HT薄膜为50–120nm。在这个最佳的范围内，1.5的ipces–1.8倍大的AGPS的存在

2、。1．景区简介有机薄膜太阳能电池作为下一代太阳能电池已经吸引了越来越多的关注，因为其廉价和简单的制造过程，和灵活性等。特别是，聚（3-己基噻吩）（P3HT）组合（电子供体：D）和[6,6]-phenyl-c61-butylic酸甲基酯（PCBM）（电子受体：一）已被通常使用的本体异质结（BHJ）光伏薄膜太阳能电池局域表面等离子体共振（LSPR）是在纳米水平的贵金属如金和银的一个独特的现象。LSPR提供独特的光学性质，如增强的吸收特定波长的增加电领域在指定的表面。4）最近，已经有越来越多的研究中使用的银或金的纳米粒子或纳米结构的LSPR提高光电转

3、换效率。5–10）之前，我们发现，银纳米粒子（AGPS）可以提高P3HT光发电效率：三电极的光电化学电池的PCBM薄膜。11）不同，AGPS，激发分子的淬火，由于重原子效应，应在金纳米颗粒的情况下考虑（AUPS）。例如，愤怒等。12）报道，当荧光分子之间的距离和AUP（直径80nm，在40nm），样品的发射率实际上是相等的荧光分子的发射率。因此，AGPs用于分子激发的增强是可取的。然而，即使在AGPS的情况下，光活性分子和AGPS之间的空间距离是很重要的。事实上，Tanaka等人。13）报道，用荧光分子层和AGP膜之间的距离的增加，分子的荧光增

4、强下降13）。因此，这些结果表明，光吸收的分子和欧普斯之间的空间距离的光化学和光物理事件使用的电浆纳米粒子的增强是相当重要的是，如AGPS和欧普斯。目前，然而，有一些限制性的报告关于染料–粒子间距在染料敏化太阳能电池（染料敏化太阳能电池的影响）。14、15）在standridge等人的工作。14），theyconducted原子层沉积涂层AGPS一层二氧化钛（TiO2）与6.5–8nm的厚度。他们还发现，二氧化钛层的厚度的增加，增强光电流对AGPS加度下降。对kawawaki等人的工作。15）也显示出类似的结果。那是，当二氧化钛壳的厚度大于20

5、nm，短路电流几乎没有增加甚至通过欧普斯的掺入TiO2层。此外，时域有限差分计算还表明，LSPR电场扩大到约10纳米的二氧化钛壳的厚度为30nm的但不在的情况下.在染料敏化太阳能电池的二氧化钛层，作为电子传输层和不利于过程的分子的激发和光电转换。在BHJ太阳能电池的情况下，另一方面，光电转换和电荷转移在一个单一的光敏层发生。即，在BHJ太阳能电池，激子在有机层的第一产生的，和它扩散到距20nm。例如，激子的扩散长度的报道是在P3HT薄膜27nm左右。16）此外，P3HT的空穴迁移率measurebd是2108平方米的1和1VPCBM的

6、电子迁移率，3107m2V1因此，1.17）的激子和电荷转移过程的分离过程对光敏层厚度非常敏感。此外，通过monesteir等人进行了仿真。18）表明，激子主要产生在50nm波段的光活性层。对光敏层厚度的BHJ太阳能电池性能的影响已被报道。在范巴维尔等人的工作。19），例如，P3HT：PCBM薄膜的最佳厚度约为100nm。在潘迪和福尔摩斯的工作，20）另一方面，他们用硼亚酞菁的酰氯为D和富勒烯作为制备梯度D–异质结太阳电池。结果表明，当D和改变成不同的分子，有源层的最佳厚度变化。另一方面，开路电压和填充因子后的感光层的厚度变化相当稳定。

7、同时，短路电流和光电转换效率大大的光敏层厚度的影响。从这些观点，认为两者的LSPR的效果与BHJ太阳能电池的光电转换效率是强烈依赖于光敏层厚度。因此，我们在研究薄膜厚度对P3HT的光电流特性的影响：PCBM薄膜与无AGPS，为了澄清的LSPR在P3HT的增强效果：PCBMBHJ太阳能电池。1．实验程序所有的化学品是市售的，作为接收。AGPS的方法制备的报道以前。21、22）计算为66:51:8纳米颗粒的平均直径（平均标准误差¼，N30）从一个扫描电子显微镜图像（未显示）。制作过程：P3HT的铟锡氧化物–PCBM薄膜（ITO）电极和无AGPS

8、基本上是那些以前报道的相同。11）即，我们进行了静电层由层沉积的AGPs。首先，ITO电极是由乙醇和丙酮超声清洗，并暴露于臭氧30分钟。然后，ITO电