Efficiency enhancement of organic solar cells by using shape-dependent broadband plasmonic absorption in metallic nanoparticles

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 21, 2013, Pages 2728-2735

  Li, Xuanhua ^a   Choy, Wallace Chik Ho ^a   Lu, Haifei ^b   Sha, Wei E I ^a   Ho, Aaron Ho Pui ^b  

^a UNIVERSITY OF HONG KONG   (Hong Kong)

^b CHINESE UNIVERSITY OF HONG KONG   (Hong Kong)

Author keywords

broadband absorption enhancement; metallic nanoparticles; organic solar cell; shape dependent plasmonic effect

Indexed keywords

BROADBAND ABSORPTION; METALLIC NANOPARTICLES; ORGANIC SOLAR CELL; PLASMONIC EFFECTS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; RESONANT ABSORPTION PEAKS; SHORT-CIRCUIT PHOTOCURRENT DENSITIES; THEORETICAL AND EXPERIMENTAL;

ABSORPTION SPECTROSCOPY; NANOPARTICLES; NANOSTRUCTURED MATERIALS; PLASMONS; RESONANCE; SOLAR CELLS;

SILVER;

EID: 84874549875     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201202476     Document Type: Article

References (48)

1. M. A. Green, S. Pillai, Nat. Photonics 2012, 6, 130.
2. X. H. Li, W. C. H. Choy, L. J. Huo, F. X. Xie, W. E. I. Sha, B. F. Ding, X. Guo, Y. F. Li, J. H. Hou, J. B. You, Y. Yang, Adv. Mater. 2012, 24, 3046.
3. D. H. Wang, D. Y. Kim, K. W. Choi, J. H. Seo, S. H. Im, J. H. Park, O. O. Park, A. J. Heeger, Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 5519.
4. M. Agrawal, P. Peumans, Opt. Express 2008, 16, 5385.
5. H. A. Atwater, A. Polman, Nat. Mater. 2010, 9, 205.
6. I. Kim, T. S. Lee, D. S. Jeong, W. S. Lee, K. S. Lee, J. Phys. D: Appl. Phys. 2012, 45, 065101.
7. D. D. S. Fung, L. F. Qiao, W. C. H. Choy, C. D. Wang, W. E. I. Sha, F. X. Xie, S. L. He, J. Mater. Chem. 2011, 21, 16349.
8. X. H. Li, W. E. I. Sha, W. C. H. Choy, D. D. S. Fung, F. X. Xie, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 7200.
9. F. X. Xie, W. C. H. Choy, C. C. D. Wang, W. E. I. Sha, D. D. S. Fung, Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 153304.
10. J. Yang, J. B. You, C. C. Chen, W. C. Hsu, H. R. Tan, X. W. Zhang, Z. R. Hong, Y. Yang, ACS Nano 2011, 5, 6210.
11. J. You, X. Li, F. X. Xie, W. E. I. Sha, J. H. W. Kwong, G. Li, W. C. H. Choy, Y. Yang, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1203.
12. D. H. Wang, J. K. Kim, G.-H. Lim, K. H. Park, O. O. Park, B. Lim, J. H. Park, RSC Adv. 2012, 2, 7268.
13. C. H. Kim, S. H. Cha, S. C. Kim, M. Song, J. Lee, W. S. Shin, S. J. Moon, J. H. Bahng, N. A. Kotov, S. H. Jin, ACS Nano 2011, 5, 3319.
14. A. J. Morfa, K. L. Rowlen, T. H. Reilly, M. J. Romero, J. van de Lagemaat, Appl. Phys. Lett. 2008, 92. 013504.
15. J. N. Pei, J. L. Tao, Y. H. Zhou, Q. F. Dong, Z. Y. Liu, Z. F. Li, F. P. Chen, J. B. Zhang, W. Q. Xu, W. J. Tian, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 3281.
16. W. E. I. Sha, W. C. H. Choy, Y. P. P. Chen, W. C. Chew, Opt. Express 2011, 19, 15908.
17. Z. Ye, S. Chaudhary, P. Kuang, K. M. Ho, Opt. Express 2012, 20, 12213.
18. L. Muller-Meskamp, Y. H. Kim, T. Roch, S. Hofmann, R. Scholz, S. Eckardt, K. Leo, A. F. Lasagni, Adv. Mater. 2012, 24, 906.
19. J. L. Wu, F. C. Chen, Y. S. Hsiao, F. C. Chien, P. L. Chen, C. H. Kuo, M. H. Huang, C. S. Hsu, ACS Nano 2011, 5, 959.
20. X. Chen, B. H. Jia, J. K. Saha, B. Y. Cai, N. Stokes, Q. Qiao, Y. Q. Wang, Z. R. Shi, M. Gu, Nano Lett. 2012, 12, 2187.
21. S. S. Kim, S. I. Na, J. Jo, D. Y. Kim, Y. C. Nah, Appl. Phys. Lett. 2008, 93. 073307.
22. B. V. K. Naidu, J. S. Park, S. C. Kim, S. M. Park, E. J. Lee, K. J. Yoon, S. J. Lee, J. W. Lee, Y. S. Gal, S. H. Jin, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 397.
23. D. H. Wang, K. H. Park, J. H. Seo, J. Seifter, J. H. Jeon, J. K. Kim, J. H. Park, O. O. Park, A. J. Heeger, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 766.
24. X. H. Li, G. Y. Chen, L. B. Yang, Z. Jin, J. H. Liu, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2815.
25. S. S. Kim, S. I. Na, J. Jo, D. Y. Kim, Y. C. Nah, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 073307.
26. B. Wu, T. Z. Oo, X. L. Li, X. F. Liu, X. Y. Wu, E. K. L. Yeow, H. J. Fan, N. Mathews, T. C. Sum, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 14820.
27. R. S. Kim, J. F. Zhu, J. H. Park, L. Li, Z. B. Yu, H. J. Shen, M. Xue, K. L. Wang, G. Park, T. J. Anderson, Q. B. Pei, Opt. Express 2012, 20, 12649.
28. S. Shahin, P. Gangopadhyay, R. A. Norwood, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 053109.
29. T. Z. Oo, N. Mathews, G. C. Xing, B. Wu, B. G. Xing, L. H. Wong, T. C. Sum, S. G. Mhaisalkar, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 6453.
30. J. Zhu, M. Xue, R. Hoekstra, F. Xiu, B. Zeng, K. L. Wang, Nanoscale 2012, 4, 1978.
31. G.-Q. Fan, Q.-Q. Zhuo, J.-J. Zhu, Z.-Q. Xu, P.-P. Cheng, Y.-Q. Li, X.-H. Sun, S.-T. Lee, J.-X. Tang, J. Mater. Chem. 2012, 22, 15614.
32. X. Yang, A. Uddin, M. Wright, Phys. Status Solidi-R 2012, 6, 199.
33. G. D. Spyropoulos, M. M. Stylianakis, E. Stratakis, E. Kymakis, Appl. Phys. Lett. 2012, 100. 213904.
34. J. A. Schuller, E. S. Barnard, W. S. Cai, Y. C. Jun, J. S. White, M. L. Brongersma, Nat. Mater. 2010, 9, 193.
35. W. Wang, S. M. Wu, K. Reinhardt, Y. L. Lu, S. C. Chen, Nano Lett. 2010, 10, 2012.
36. Z. Ye, S. Chaudhary, P. Kuang, K. M. Ho, Opt. Express 2012, 20, 12213.
37. C. C. D. Wang, W. C. H. Choy, C. Duan, D. D. S. Fung, W. E. I. Sha, F.-X. Xie, F. Huang, Y. Cao, J. Mater. Chem. 2012, 22, 1206.
38. V. D. Mihailetchi, J. Wildeman, P. W. M. Blom, Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 126602.
39. A. P. Kulkarni, K. M. Noone, K. Munechika, S. R. Guyer, D. S. Ginger, Nano Lett. 2010, 10, 1501.
40. M. Stavytska-Barba, M. Salvador, A. Kulkarni, D. S. Ginger, A. M. Kelley, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 20788.
41. H. C. Chen, S. W. Chou, W. H. Tseng, I. W. P. Chen, C. C. Liu, C. Liu, C. L. Liu, C. H. Chen, C. I. Wu, P. T. Chou, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3975.
42. M. Heo, H. Cho, J. W. Jung, J. R. Jeong, S. Park, J. Y. Kim, Adv. Mater. 2011, 23, 5689.
43. L. Li, J. Sun, X. R. Li, Y. Zhang, Z. X. Wang, C. R. Wang, J. W. Dai, Q. B. Wang, Biomaterials 2012, 33, 1714.
44. C. Xue, C. A. Mirkin, Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 2036.
45. A. W. Glisson, D. R. Wilton, IEEE Trans. Antennas Propag. 1980, 28, 593.
46. M. R. Hestenes, E. Stiefel, J. Res. Nat. Bur. Stand. 1952, 49, 409.
47. H. A. Vandervorst, SIAM J. Sci. Stat. Comput. 1992, 13, 631.
48. M. F. Catedra, E. Gago, L. Nuno, IEEE Trans. Antennas Propag. 1989, 37, 528.